DE10392260T5

DE10392260T5 - Geschäumtes Koaxialkabel mit hoher Präzision und Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE10392260T5
Application number: DE10392260T
Authority: DE
Inventors: Tetsuo Yamaguchi; Mitsuo Iwasaki; Takao Ishido; Takaaki Kusama; Mitsuo Nanjyo; Shigeru Matsumura; Shigeru Murayama
Original assignee: Advantest Corp; Hirakawa Hewtech Corp
Current assignee: Advantest Corp; Hirakawa Hewtech Corp
Priority date: 2002-02-08
Filing date: 2003-02-10
Publication date: 2005-02-17
Also published as: KR20040091629A; US6963032B2; US20050115738A1; MY135376A; TW200303560A; CN1300805C; KR100626245B1; CN1630916A; WO2003067611A1; TWI264020B

Abstract

Geschäumtes Koaxialkabel mit hoher Präzision, umfassend:
einen Innenleiter mit einer Vielzahl von elektrisch leitfähigen Drähten, die miteinander verdrillt sind;
einen geschäumten Isolator mit einer niedrigen dielektrischen Konstanten, der aus einem porösen Bandkörper hergestellt ist, der auf einem Außenumfang des Innenleiters gebildet ist;
einen Außenleiter, der aus einer Anzahl von elektrisch leitfähigen dünnen Drähten hergestellt ist, die auf dem Außenumfang des geschäumten Isolators geflochten sind; und
eine äußere Ummantelung, die aus Harz mit Hitzebeständigkeit hergestellt und auf dem Außenumfang des Außenleiters gebildet ist, worin die Präzision des Außendurchmessers des Innenleiters 4/1000 nun oder weniger beträgt; die Präzision der Außendurchmessergröße des geschäumten Isolators ± 0,02 mm beträgt, die Präzision der Außendurchmessergröße des Außenleiters ±2% des Außendurchmessermittelwertes beträgt, die Gestalt desselben als eine vollständig kreisrunde Gestalt gebildet ist; und die Präzision des Wellenwiderstandswerts zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter mit dem dazwischen eingefügten geschäumten Isolator ±1 Ω beträgt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein geschäumtes Koaxialkabel mit hoher Präzision, in dem ein Isolator auf dem Außenumfang eines Innenleiters von einem porösen sich verjüngenden Körper gebildet wird und ein Außenleiter von einem geflochtenen Abschirmkörper gebildet wird. Zum Beispiel betrifft die vorliegende Erfindung ein geschäumtes Koaxialkabel mit hoher Präzision, das an einer Informationsübertragungseinrichtung und ein Test/Prüfinstrument eines Halbleiterbausteins, das an eine derartige Einrichtung angeschlossen ist, angeschlossen ist, wobei das geschäumte Koaxialkabel eine geringe Änderung des Wellenwiderstandswerts aufweist.
Zusätzlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Koaxialkabels mit hoher Präzision, in dem ein Isolator auf dem Außenumfang eines Innenleiters von einem porösen Bandkörper gebildet wird und ein Außenleiter aus einem Geflechtkörper mit elektrisch leitfähigen dünnen Drähten besteht. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Koaxialkabels mit hoher Präzision, in dem die Dicke eines Isolators und eines Außenleiters und eine Änderung des Außendurchmessers reduziert sind, um eine Schaumbildungsrate von 60% und einen Wellenwiderstandswert von ±1 Ω zu erzielen, und diese Elemente in einer vollständig kreisrunden Weise gebildet werden.

Verwandte Technik

In den vergangenen Jahren hat es mit der Weiterentwicklung einer hochinformationsorientierten Gesellschaft einen wachsenden Bedarf an einer Erhöhung der Übertragungsgeschwindigkeit und Verbesserung der Übertragungspräzision von Informationsübertragungsgeräten und Test/Prüfinstrumenten und dergleichen eines Halbleiterbausteins, der an ein derartiges Gerät angeschlossen ist, gegeben. Somit wird verlangt, daß in einem Koaxialkabel und auch einer an die derartige Vorrichtung und Geräte oder dergleichen angelegten Koaxialschnur die Übertragungsgeschwindigkeit erhöht und die Übertragungspräzision verbessert.

Hier werden für Koaxialkabel verlangte typische elektrische Eigenschaften wie folgt beschrieben. Ausbreitungsverzögerungszeit (Td) = √ε/0,3 (nS/m) relative Übertragungsgeschwindigkeit (V) = 100/√ε (%) Wellenwiderstand (Zo) = 60/√ε · LnD/d (Ω) elektrostatische Kapazität C = 55,63 ε/Lnd/d (PF/m),wobei ε eine spezifische dielektrische Konstante des Isolators ist, D ein Außendurchmesser des Isolators (Innendurchmesser eines Außenleiters) ist, und "d" ein Außendurchmesser eines Leiters (Außendurchmesser eines Innenleiters) ist.

Anhand des vorangehenden sind die spezifische dielektrische Konstante des Isolators und der Außendurchmesser des Innenleiters und Isolators mit den Übertragungseigenschaften des Koaxialkabels verknüpft. In Bezug auf die spezifische dielektrische Konstante ist verständlich, daß, wenn ihr Wert kleiner ist, die Übertragungseigenschaften erheblicher verbessert werden. Hinsichtlich des Außendurchmessers des Innenleiters und Isolators ist verständlich, daß die spezifische dielektrische Konstante des Isolators klein ist und ihre Streuung klein ist. Zusätzlich ist verständlich, daß, um ideal zu sein, es eine geringe Streuung des Außendurchmessers des Innenleiters und Isolators (Innendurchmesser einer Abschirmschicht) oder dergleichen gibt, und diese Gestalten zu einer noch vollständiger kreisrunden Zylindergestalt ausgebildet werden.

Jedoch gibt es bei einem herkömmlichen Koaxialkabel Probleme, die in den folgenden <1> bis <4> beschrieben werden.

<1> Ein beim Koaxialkabel verwendeter Innenleiter ist aus silberplattierten Weichkupferdrähten mit AWG 20 bis 30 gebildet oder aus einem durch Verdrillen dieser Drähte erhaltenen verdrillten Leiter gebildet. Eine Außendurchmessertoleranz der silberplattierten Weichkupferdrähte beträgt ±3/1000 mm. Zum Beispiel im verdrillten Leiter wird, wenn diese sieben Drähte verdrillt werden, eine Toleranz des Außendurchmessers dieser verdrillten Drähte von ± 3 × 3/1000 mm erzielt. Wenn eine Verkabelung mit einer Toleranz von ± im Außendurch messer der Drähte bereitgestellt wird, verursacht es somit eine große Änderung des Wellenwiderstands und der elektrostatischen Kapazität oder dergleichen, wie dies vorangehend beschrieben wurde. Dieser Effekt ist größer, wenn der Innenleiter dünner ist.

<2> In einem für das Koaxialkabel verwendeten geformten Isolator beträgt gegenwärtig seine Porosität (Formrate) 60% oder mehr und werden mehr Poren vorgesehen, um eine Kabelausbreitungsverzögerungszeit zu minimieren und eine Übertragungsgeschwindigkeit zu erhöhen. Auf diese Weise beträgt die spezifische dielektrische Konstante (ε) des Isolators 1,4% oder weniger, wodurch die Übertragungszeit und die Dämpfungsmenge oder dergleichen reduziert werden. Ein Isolatormaterial, dessen Porosität 60% oder mehr beträgt und dessen spezifische dielektrische Konstante 1,4 oder weniger beträgt, wird so eingebracht, daß ein poröser Bandkörper, der aus Polytetrafluoroethylen (PTFE) (in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 42-13560 und in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 51-18991 beschrieben) auf den Außenumfang des Innenleiters gewickelt wird und eine Sinterverarbeitung während oder nach besagtem Umwickeln durchgeführt wird. Der andere poröse Bandkörper wird durch Einsetzen eines Polyethylen-Bandkörpers mit einem mittleren Molekulargewicht in Gewichtsprozent von 5.000.000 oder mehr (japanische Patentanmeldung Nr. 2000-110643 ) bereitgestellt.

Diese Isolatorschichten weisen jedoch eine große Dicke oder Streuung der Porosität aufgrund der Eigenschaften des porösen Bandkörpers auf. Im Hinblick auf die Stabilität der Übertragungseigenschaften des Koaxialkabels wird seine Verbesserung dringend verlangt. Insbesondere in einem Koaxialkabel mit einem Leiter mit einem kleinen Durchmesser von AWG 24 oder mehr hinsichtlich der Größe des Innenleiters und einem Impedanzwert von 50 Ω ist eine derartige Verbesserung ein großes Hindernis bei der Förderung der Stabilisierung durch Beseitigung einer Streuung der Übertragungseigenschaften gemäß einer Streuung in der Dicke, im Außendurchmesser, der Porosität und Sintern oder dergleichen gewesen.

Zusätzlich wird die Isolatorschicht durch Wickeln eines porösen Bandkörpers gebildet, der auf den Außenumfang eines Innenleiters zu schichten ist. Somit treten äußere Unregelmäßigkeiten aufgrund einer Schicht mit einem Vertiefungs/Hohlraumabschnitt mit einem geschich teten Abschnitt des Bandkörpers auf dem Außenumfang des Leiters auf und wird die Streuung der spezifischen dielektrischen Konstanten und des Außendurchmessers sehr groß.

Zusätzlich ist diese Isolatorschicht durch Wickeln eines porösen Bandkörpers mit einer sehr kleinen mechanischen Festigkeit gebildet. Somit besteht ein Bedarf, die Zugspannung des Bandkörpers zu minimieren, um Dehnung oder Drahtbruch auszuschalten, wenn der Bandkörper selbst gewickelt wird, und um Dehnung oder Drahtbruch eines sehr dünnen Innenleiters auszuschalten. Somit ist in dem Isolator nach der Wicklung, da die Streuung der äußeren Unregelmäßigkeiten und des Außendurchmessers weiter zunehmen, ein inniger Kontakt mit dem Innenleiter sehr schwach und nimmt die Streuung der spezifischen dielektrischen Konstanten und des Außendurchmessers weiter zu.

Ferner wird in dieser Isolatorschicht ihre spezifische dielektrische Konstante reduziert, um die Kabelausbreitungsverzögerungszeit zu minimieren und die Übertragungsgeschwindigkeit zu erhöhen. Somit gab es den Nachteil, daß Strukturabmessungen von Koaxialkabeln aufgrund von mechanischer Festigkeit, das heißt einer mechanischen Beanspruchung, wie zum Beispiel Biegen, Verdrillen, Zusammendrücken oder Schwingung oder dergleichen, denen die Koaxialkabel unterliegen, kaum aufrechterhalten werden. Der wichtigste Nachteil besteht darin, daß die Streuung durch Halten des Außendurchmessers des Isolators auf einem vorab festgelegten Außendurchmesser kaum beseitigt wird und ferner die Gestalt des Isolators kaum zu einer zylindrischen Gestalt ausgebildet wird.

<3> Im herkömmlichen Koaxialkabel vom genannten Typ ist ein mit den Übertragungseigenschaften des Koaxialkabels in großem Maße verknüpfter Außenleiter eingebracht worden, der durch Wickeln oder longitudinales Aufbringen eines Kunststoffbandkörpers mit einer Metallschicht, wie zum Beispiel Kupfer, auf einer Seite auf dem Außenumfang eines Isolators gebildet ist. Zusätzlich ist dieser Außenleiter eingebracht worden und bestand er aus einem Geflechtkörper, der mit einem silberplattiertem Weichkupferdraht oder zinnplattiertem Weichkupferdraht mit einer Toleranz im Außendurchmesser von ±3/1000 mm gemäß JIS-Standards geflochten ist. Ferner ist der Außenleiter derart eingebracht worden, daß er mit dem obigen Bandkörper und dem obigen Geflechtkörper kombiniert wurde.

Wenn jedoch der obengenannte Bandkörper gewickelt oder longitudinal aufgebracht wird, wird die Kabelbiegsamkeit unzureichend und wird der Außenleiter aufgrund einer mechanischen Beanspruchung, wie zum Beispiel auf das Kabel ausgeübtes Biegen oder Verdrillen, leicht gebrochen. Als eine Folge versagt der Außenleiter. Im Geflechtkörper mit silberplattierten Weichkupferdrähten ist die Glätte von Silber gering und nimmt somit Reibungskraft aufgrund von Kontakt unter den silberplattierten Weichkupferdrähten zu. Somit wird die Bewegung von elementaren Drähten, die den Geflechtkörper bilden, aufgrund einer mechanischen Beanspruchung, wie zum Beispiel auf die Kabel ausgeübtes Biegen oder Verdrillen, ausgeschaltet. Dann fehlt die Biegsamkeit des Kabels, wird die Isolierschicht verformt und ändert sich der Wellenwiderstandswert. Zusätzlich gibt es das Problem, daß der durch die mechanische Beanspruchung verursachte Effekt nicht reduziert werden kann und die Lebensdauer des Kabels reduziert wird.

Für den Fall, daß ein Geflechtkörper mit zinnplattierten Weichkupferdrähten bei einer hohen Temperatur (80°C oder mehr) verwendet wird, diffundiert Kupfer in einer Zinnplattierschicht und wird die Erzeugung und das Wachstum von Zinn-Whiskers aufgrund einer Diffusionsbeanspruchung gefördert wird. Wenn diese Whiskers in großem Maße wachsen, hat es den Fall gegeben, in dem ein sehr dünner Isolator gebrochen ist und der Innenleiter kurzgeschlossen wird. Wie in Punkt <2> beschrieben, der den Isolator erläutert, werden ferner die oben beschriebenen Außenleiter jeweils auf dem Außenumfang des Isolators mit äußeren Unregelmäßigkeiten des Isolators und Streuung im Außendurchmesser gebildet. Somit sind die äußeren und inneren Abschnitte des Außenleiters unregelmäßig und weisen sie eine große Streuung des Außendurchmessers auf. Zusätzlich befinden sich vielmehr Vertiefungs/Hohlraumabschnitte zwischen dem Außenleiter und der Isolatorschicht und bleiben die Faktoren einer Änderung der spezifischen elektrischen Konstante weiterhin ungelöst.

<4> Herkömmlicherweise ist eine auf dem Außenumfang des Außenleiters vorgesehene äußere Ummantelung derart konstruiert, daß sie aus einem Vinylchloridharz, einem Polyethylenharz oder einem Fluorharz, alternativ, durch Vernetzung derselben gebildet ist. Funktional ist dem physikalischen Schutz einer koaxialen Seele, Ausschalten einer Bewegung des Außenleiters und Minimieren des endgültigen Außendurchmessers Priorität verliehen worden. Somit gab es eine Konstruktion derart, daß ein Harz für die äußere Ummantelung in einen Spalt des Geflechtkörpers gefüllt wird. Wenn eine mechanische Beanspruchung, wie zum Beispiel Biegen, Verdrillen oder Schwingen und dergleichen, auf ein Koaxialkabel angewandt wird, ist es somit unmöglich gewesen, eine Bewegung der koaxialen Seele zuzulassen, um die Beanspruchung in der äußeren Ummantelung (Bewegung der elementaren Drähte des Geflechtkörpers) zu reduzieren.

Zusammenfassung der Erfindung

Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein geschäumtes Koaxialkabel mit hoher Präzision bereitzustellen, das die Übertragungsgeschwindigkeit erhöhen, die Präzision hinsichtlich des Wellenwiderstandswertes verbessern, die Biegsamkeit des Kabels verbessern, eine vorab festgelegte mechanische Festigkeit, selbst wenn eine mechanische Beanspruchung, wie zum Beispiel Biegen, Verdrillen, Zusammendrücken oder Schwingen und dergleichen auf das Kabel ausgeübt wird, durch Reduzieren genannter Beanspruchung beibehalten und die Änderung des Wellenwiderstandswertes reduzieren kann.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Koaxialkabels mit hoher Präzision bereitzustellen, das: sekundäres Formen eines hochgeschäumten Isolators und eines Außenleiters des Koaxialkabels mit einem hochgeschäumten Isolator (Schaumbildungsrate von 60% oder mehr), auf den ein poröser Bandkörper aufgebracht ist, und einem Außenleiter, Gleichförmigmachen der Dicke und des Außendurchmessers desselben und Bilden derselben mit einer vollständig kreisrunden Gestalt, wodurch die Präzision des Wellenwiderstandswert zwischen den Innen- und Außenleitern verbessert wird, und einen sekundären Formschritt stabilisieren kann.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung umfaßt ein geschäumtes Koaxialkabel mit hoher Präzision:
einen Innenleiter mit einer Vielzahl von elektrisch leitfähigen Drähten, die miteinander verdrillt sind;
einen geschäumten Isolator mit einer niedrigen dielektrischen Konstanten, der aus einem porösen Bandkörper hergestellt ist, der auf dem Außenumfang des Innenleiters gebildet ist;
einen Außenleiter, der aus einer Anzahl von elektrisch leitfähigen dünnen Drähten hergestellt ist, die auf dem Außenumfang des geschäumten Isolators geflochten sind; und
eine äußere Ummantelung, die aus Harz mit Hitzebeständigkeit hergestellt und auf einem Außenumfang des Außenleiters gebildet ist, worin die Präzision des Außendurchmessers des Innenleiters 4/1000 mm oder weniger beträgt; die Präzision der Außendurchmessergröße des geschäumten Isolators ± 0,02 mm beträgt, die Präzision der Außendurchmessergröße des Außenleiters ± 2% des Außendurchmessermittelwerts beträgt, die Gestalt desselben zu einer vollständigen kreisrunden Gestalt ausgebildet ist; und die Präzision des Wellenwiderstandswerts zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter mit dem dazwischen eingefügten geschäumten Isolator ±1 Ω beträgt.

Mit dieser Konstruktion wird die Präzision der Außendurchmessergröße durch Reduzierung einer Streuung der Unregelmäßigkeiten und des Außendurchmessers des Innenleiters, Isolators und Außenleiters oder dergleichen, die ein geschäumtes Koaxialkabel mit hoher Präzision bilden, verbessert, wobei jedes Element mit einer vollständig kreisrunden Gestalt ausgebildet werden kann und die Änderung des Wellenwiderstands reduziert werden kann.

Zusätzlich kann der Innenleiter durch Verdrillen von silberplattierten Weichkupferdrähten gebildet werden, auf eine Silberplattierung mit einer Präzision von 2/1000 mm oder weniger hinsichtlich der Außendurchmessergröße und einer Dicke von 1 bis 3 μm durchgeführt worden ist.

Mit dieser Konstruktion kann eine Änderung der Unregelmäßigkeiten und des Außendurchmessers des Innenleiters zur Reduzierung einer Änderung des Wellenwiderstandswerts reduziert werden.

Zusätzlich kann der geschäumte Isolator durch Wickeln des porösen Bandkörpers auf den Außenumfang des Innenleiters mit einer Wickelung mit 1/2 Überlagerung gebildet werden, beträgt die Änderung der Dicke des geschäumten Isolators nach dem Wickeln ± 0,01 mm und beträgt die Änderung des Außendurchmessers ± 0,02 mm.

Mit dieser Konstruktion wird ein inniger Kontakt zwischen dem Innenleiter und dem Isolator erhöht, indem ein Wickeln des Bandes erzeugter Spalt zwischen dem Innenleiter und dem Isolator beseitigt wird, und wird der Außendurchmesser des Isolators an eine vollständig kreisrunde Gestalt angenähert, wodurch eine Streuung des Außendurchmessers reduziert werden kann.

Zusätzlich kann der geschäumte Isolator durch Wickeln des porösen Bandkörpers auf den Außenumfang des Innenleiters gebildet werden, so daß der poröse Bandkörper selbst nicht überliegt, beträgt die Breite zu wickelnden porösen Bandkörpers das Dreifache der Größe des Außendurchmessers des geschäumten Isolators und beträgt die Präzision der Breite desselben ±1%.

Darüber hinaus kann der geschäumte Isolator mindestens zwei oder mehr poröse Bandkörper aufweisen, von denen jeder auf dem Außenumfang des Innenleiters mit einem bandbreitenweisen Abstand in derselben Richtung nicht überlagert.

Mit diesen Konstruktionen wird die Schicht des Bandkörpers als ein durch Wickeln des Bandkörpers konstruierter Isolator beseitigt; werden die Höhlräume zwischen dem Leiter und dem Isolator, die durch die Schicht aus der Bandkörperwicklung verursacht sind, und die Vertiefungen und Unregelmäßigkeiten auf dem Außenumfang des Isolators beseitigt; wird die Streuung des Außendurchmessers reduziert; und wird die spezifische dielektrische Konstante des Isolators gleichförmig gemacht.

Zusätzlich kann der geschäumte Isolator eine Außendurchmesserhalteschicht aufweisen, die durch Wickeln eines Kunststoffbandkörpers auf den Außenumfang desselben konstruiert ist.

Mit dieser Konstruktion werden die Unregelmäßigkeiten und Änderungen des Außendurchmessers des Isolators unterdrückt, wird der Außendurchmesser des Isolators gleichförmig gemacht, und kann die mechanische Festigkeit des Isolators erhöht werden.

Zusätzlich kann der poröse Bandkörper ein gesinterter PTFE-Bandkörper mit einer Formänderung von 0,6% bis 0,8% bei Druckverformung für den Fall sein, daß die Porosität desselben 60% oder mehr beträgt, beträgt die Präzision der Porosität ±5%, beträgt die Dickentoleranz ± 3 μm und beträgt die Druckspannung 0,24 bis 0,28 kg Gewicht.

Zusätzlich kann der poröse Bandkörper ein Polyethylen-Bandkörper mit einem Gewichtsmittelmolekulargewicht von 5.000.000 oder mehr, von dem die Porosität 60% oder mehr beträgt, beträgt die Präzision der Porosität ± 5% und beträgt die Dickentoleranz 3 μm.

Mit dieser Konstruktion wird eine Streuung der spezifischen elektrischen Konstanten, Dicke und mechanischen Festigkeit oder dergleichen des porösen Bandkörpers, der den geschäumten Isolator aufbaut, ausgeschaltet, wodurch eine Änderung der spezifischen dielektrischen Konstanten des Isolators und des Außendurchmessers reduziert werden kann und eine Zugspannung des Wickelns des Bandkörpers gleichförmig gemacht werden kann.

Zusätzlich kann der Außenleiter aus einem Geflechtkörper aus doppelschichtigen, plattierten Weichkupferdrähten hergestellt werden, in dem eine Zinnlegierungsplattierung mit einer Dicke von 0,2 bis 0,5 μm auf einen silberplattierten Weichkupferdraht mit einer Dicke von 1 bis 3 μm aufgebracht ist, wodurch eine Außendurchmessertoleranz von ± 2/1000 mm erzielt wird.

Darüber hinaus kann der Außenleiter aus einem Geflechtkörper aus doppelschichtigen, plattierten Weichkupferdrähten gebildet werden, in dem eine Zinnlegierungsplattierung mit einer Dicke von 0,2 bis 0,5 μm auf einen nickelplattierten Weichkupferdraht mit einer Dicke von 1 bis 3 μm aufgebracht ist, wodurch eine Außendurchmessertoleranz von ± 2/1000 mm erzielt wird.

Mit diesen Konstruktionen können die elementaren Drähte von Schüssen, die jeweils einen Geflechtkörper aufbauen, einzeln bewegt werden, wenn eine mechanische Beanspruchung auf ein Kabel ausgeübt wird. Zusätzlich ist die Glätte des Geflechtkörpers verbessert und ist die Biegsamkeit verbessert. Ferner sind die Glätte und Biegsamkeit verbessert, wodurch ermöglicht wird, einen Geflechtkörper zu formen. Eine Änderung der Unregelmäßigkeiten und des Außendurchmessers des Geflechtkörpers wird reduziert, wodurch ein inniger Kontakt mit einem Isolator verbessert wird.

Zusätzlich besteht die Zinnlegierungsplattierung im wesentlichen aus Zinn und Kupfer und kann der prozentuale Kupfergehalt 0,6% bis 2,5% betragen.

Mit dieser Konstruktion wird Kupferdiffusion verhindert, die Erzeugung und das Wachsen von Whiskers unterdrückt, ein geflochtener dünner Körper, der die dielektrische Konstante beibehält, bereitgestellt und wird die Glätte der elementaren Drähte des Geflechtkörpers verbessert.

Zusätzlich kann ein den Außenleiter ausbauender Geflechtskörper geflochten werden, wenn die Anzahl von Flechtschüssen, die das Geflecht ausbauen, "einer darüber" und "einer darunter" ist.

Mit dieser Konstruktion werden die Schüsse, die jeweils den Geflechtkörper ausbauen, durch "einen darüber" oder "einen darunter" geflochten. Somit nimmt die Kraft zur Aufrechterhaltung der Gestalt des Geflechtkörpers selbst zu und nimmt die Haltekraft zum Halten des Isolators zu. Somit wird der innige Kontakt mit dem Isolator verbessert.

Zusätzlich kann die äußere Ummantelung eine Dicke aufweisen, die das 0,5-fache oder mehr von derenigen des Außenleiters beträgt, kann die Dickenpräzision 3/100 mm oder weniger betragen und kann die Kraft zur Herstellung eines innigen Kontakts mit dem Außenleiter 20 g/mm² bei 23°C betragen und kann sie durch Strangpressen eines FEP-Harzes gebildet werden.

Mit dieser Konstruktion wird der Außenleiter in einer außen zylindrischen Gestalt gehalten, wodurch sein Lösen unterdrückt werden kann und die Präzision des Wellenwiderstandswerts verbessert werden kann.

Gemäß dem zweiten Merkmal der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Koaxialkabels mit hoher Präzision mit: einem Innenleiter; einem geschäumten Isolator, der auf dem Außenumfang des Innenleiters gebildet ist; und einem Außenleiter, der auf einem Außenumfang des geschäumten Isolators gebildet ist, bereitgestellt, wobei das Verfahren umfaßt:
einen Aufwickelschritt zum Wickeln eines porösen Bandkörpers mit einer Porosität von 60% oder mehr um den Innenleiter, der von einem Zuführabschnitt zugeführt wird, wodurch der geschäumte Isolator gebildet wird;
einen Isolatorformschritt des Einbringens des im Aufwickelschritt gebildeten geschäumten Isolators in ein Presswerkzeug mit einem vorab festgelegten Innendurchmesser, wodurch der Isolator mit einem vorab festgelegten Außendurchmesser und einer vollständig kreisrunden Gestalt geformt wird;
einen Flechtschritt zum Flechten einer Vielzahl von elektrisch leitfähigen dünnen Drähten auf dem Außenumfang des im Isolatorformschritt gebildeten geschäumten Isolators, wodurch der Außenleiter gebildet wird; und
einem Außenleiterformschritt des Einbringens des im Flechtschritt gebildeten Außenleiters in ein Außenleiterwerkzeug mit einem vorab festgelegten Innendurchmesser, wodurch der Außenleiter mit einem vorab festgelegten Außendurchmesser und einer vollständig kreisrunden Gestalt gebildet wird.

Mit dieser Konstruktion werden die Dicke und der Außendurchmesser eines geschäumten Isolators, der durch Wickeln eines porösen Bandkörpers auf den Außenumfang eines Innen leiters aufgebaut ist, und eines Außenleiters oder dergleichen, der aus einem Geflechtkörper auf dem Außenumfang des geschäumten Isolators besteht, gleichförmig gemacht, wodurch sie mit einer vollständig kreisrunden Gestalt gebildet werden. Auf diese Weise kann der innige Kontakt zwischen dem Innenleiter und geschäumten Isolator und zwischen dem geschäumten Isolator und Außenleiter verbessert werden.

Zusätzlich umfaßt der Isolatorformschritt: einen primären Formschritt des Einbringens des Isolators in ein primäres Preßwerkzeug mit einem vorab festgelegten Innendurchmesser, wodurch der Isolator geformt wird; und einen sekundären Formschritt des Einbringens des Isolators in ein zweites Preßwerkzeug mit einem vorab festgelegten Innendurchmesser, wodurch der Isolator geformt wird.

Mit dieser Konstruktion kann, wenn der geschäumte Isolator von einem Preßwerkzeug geformt wird, stabiles Formen ohne Beschädigen, Dehnen und Drahtbruch einer geschäumten Isolierdrahtseele durchgeführt werden.

Zusätzlich kann ein Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Koaxialkabels ferner einen Außendurchmesserhalteschichtschritt zum Bilden einer sehr dünnen Außendurchmesserhalteschicht durch Wickeln der Schicht auf dem Außenumfang des geschäumten Isolators umfassen, der mit einem vorab festgelegten Außendurchmesser und mit einer vollständig kreisrunden Gestalt gemäß dem Isolatorformschritt geformt ist.

Mit dieser Konstruktion können der Außendurchmesser und Außendurchmesser des geschäumten Isolators, der mit einem vorab festgelegten Außendurchmesser und einer vollständig kreisrunden Gestalt geformt ist, kontinuierlich aufrechterhalten werden.

Zusätzlich umfaßt der Außenleiterformschritt: einen primären Formschritt des Einbringens des Außenleiters in ein primäres Preßwerkzeug mit einem vorab festgelegten Innendurchmesser, wodurch der Leiter geformt wird; und einen sekundären Formschritt des Einbringens des Außenleiters in ein sekundäres Preßwerkzeug mit einem vorab festgelegten Innendurchmesser, wodurch der Leiter geformt wird.

Mit dieser Führung wird der Außenleiter in innigen Kontakt mit dem geschäumten Isolator gebracht, wird die Dicke und der Außendurchmesser desselben gleichförmig gemacht und wird der Betrieb stabilisiert, indem der Drahtbruch, Verformung, Dehnung und Beschädigung oder dergleichen im Außenleiterformschritt zum Bilden des Außendurchmessers mit einer vollständig kreisrunden Gestalt ausgeschaltet wird, wodurch die Produktivität verbessert werden kann.

Zusätzlich formt der Außenleiterformschritt den Außenleiter durch Drehen des Außenleiterformwerkzeugs mit einer vorab festgelegten Drehfrequenz.

Mit dieser Konstruktion wird das Formen des Außenleiters im Außenleiterformschritt stabilisiert und können Drahtbruch, Verformung, Dehnung und Beschädigung oder dergleichen ausgeschaltet werden.

Zusätzlich wendet der Außenleiterformschritt Ultraschallschwingung auf das Außenleiterpreßwerkzeug an und wendet er eine vorab festgelegte Schwingung in der Richtung des Außendurchmessers des Außenleiters an, wodurch der Außenleiter geformt wird.

Mit dieser Konstruktion wird das Formen des Außenleiters im Außenleiterformschritt stabilisiert und kann Drahtbruch, Verformung, Dehnung und Beschädigung oder dergleichen ausgeschaltet werden.

Zusätzlich kann der Außenleiterformschritt nach dem Flechtschritt vorgesehen sein, kann er alleine unmittelbar vor dem Außenummantelungsbildeschritt der auf dem Außenumfang des Außenleiters gebildeten äußeren Ummantelung vorgesehen sein oder kann er als sowohl ein Schritt nach dem Flechtschritt als auch ein Schritt unmittelbar vor dem Außenummantelungsbildeschritt vorgesehen sein.

Mit dieser Konstruktion kann die Formpräzision von Formen des Außenleiters wesentlicher verbessert werden.

Zusätzlich wird das sekundäre Formwerkzeug im Außenleiterformschritt für den Fall, daß eine Reibungskraft zwischen dem in das primäre Formwerkzeug eingebrachten Außenleiter und dem primären Formwerkzeug gleich einem oder größer als ein vorab festgelegter Wert ist, mit einer vorab festgelegten Drehfrequenz gedreht.

Mit dieser Konstruktion wird das Formen des Außenleiters in einer stabileren Weise im Außenleiterformschritt durchgeführt und kann ferner die Formpräzision verbessert werden.

Wenn eine Reibungskraft zwischen dem in das primäre Formwerkzeug eingebrachten Außenleiter und dem primären Formwerkzeug gleich einem oder größer als ein vorab festgelegter Wert ist, wird zusätzlich Ultraschallschwingung an das sekundäre Formwerkzeug angelegt.

Mit dieser Konstruktion wird Formen des Außenleiters in einer stabileren Weise im Außenleiterformschritt durchgeführt und kann ferner die Formpräzision verbessert werden.

KURZBESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird detaillierter in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
1 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Konstruktion eines geschäumten Koaxialkabels mit hoher Präzision gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2A und 2B Ansichten sind, die jeweils eine Konstruktion zeigen, in der ein poröser Bandkörper im geschäumten Koaxialkabel mit hoher Präzision gemäß der vorangehenden Ausführungsform auf den Außenumfang eines Innenleiters gewickelt ist;
3 eine Ansicht ist, die ein Verfahren zum Wickeln des porösen Bandkörpers im ge schäumten Koaxialkabel mit hoher Präzision gemäß der vorangehenden Ausführungsform darstellt;
4 eine Ansicht ist, die ein Verfahren zur Herstellung eines Außenleiters im geschäumten Koaxialkabel mit hoher Präzision gemäß der vorangehenden Ausführungsform darstellt;
5A und 5B Ansichten sind, die jeweils eine Konstruktion eines geschäumten Koaxialkabels mit hoher Präzision gemäß einer weiteren Ausführungsform darstellen;
6 eine Schnittansicht ist, die eine Drahtseele zeigt, die durch Wickeln von zwei porösen Bandkörpern in der Weise, daß sie im geschäumten Koaxialkabel mit hoher Präzision gemäß einer weiteren Ausführungsform geschichtet sind;
7 eine Ansicht ist, die zeigt, wie zwei poröse Bandkörper zusammen mit einem vorab festgelegten Abstand im geschäumten Koaxialkabel mit hoher Präzision gemäß einer weiteren Ausführungsform gewickelt werden;
8A und 8B Ansichten sind, die jeweils eine Struktur eines Geflechtkörpers im geschäumten Koaxialkabel mit hoher Präzision gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigen;
9 eine Ansicht ist, die zeigt, wie zwei poröse Bandkörper derart gewickelt werden, daß sie im geschäumten Koaxialkabel mit hoher Präzision gemäß einer weiteren Ausführungsform nicht geschichtet werden;
10 eine Ansicht ist, die zeigt, wie zwei poröse Bandkörper zusammen mit einem vorab festgelegten Abstand im geschäumten Koaxialkabel mit hoher Präzision gemäß einer weiteren Ausführungsform gewickelt werden;
11 ein Flußdiagramm ist, das ein Verfahren zur Herstellung des geschäumten Koaxialkabels mit hoher Präzision gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
12 eine Ansicht ist, die eine Konstruktion zeigt, in der Ultraschallschwingung auf ein Preßwerkzeug eines Außenleiters im geschäumten Koaxialkabel mit hoher Präzision angewendet wird;
13 eine Ansicht ist, die eine Konstruktion zeigt, in der das Formwerkzeug des Außenleiters im geschäumten Koaxialkabel mit hoher Präzision gemäß Detektion einer Reibungskraft gedreht wird;
14 eine Ansicht ist, die eine Konstruktion zeigt, in der Ultraschallschwingung auf ein Preßwerkzeug eines Außenleiters im geschäumten Koaxialkabel mit hoher Präzision gemäß Detektion der Reibungskraft angewandt wird;
15 eine Ansicht ist, die eine Änderung des Außendurchmessers eines geschäumten Isolators für den Fall zeigt, in dem der Isolator durch Anwenden eines Isolatorbildeschrittes gemäß der vorliegenden Ausführungsform geformt worden ist;
16 eine Ansicht ist, die eine Änderung der Außendurchmesser des Isolators für den Fall zeigt, in dem der obengenannte Isolatorbildeschritt nicht angewandt wird;
17 eine Ansicht ist, die eine Änderung der Außendurchmesser eines Außenleiters (Geflechtkörpers) für den Fall zeigt, in dem der Außenleiter (Geflechtkörper) durch Anwenden eines Außenleiter (Geflechtkörper)-bildeschrittes gemäß der vorliegenden Ausführungsform geformt worden ist;
18 eine Ansicht einer Änderung der Außendurchmesser eines Außenleiters (Geflechtkörpers) für den Fall ist, in dem der obengenannte Außenleiter (Geflechtkörper)-bildeschritt nicht angewandt wird;
19 eine Ansicht ist, die tatsächlich gemessene Wellenwiderstandswerte für den Fall zeigt, in dem der geschäumte Isolator und Außenleiter durch Anwenden des Isolatorbildeschrittes und Außenleiter (Geflechtkörper)-bildeschrittes geformt worden sind; und
20 eine Ansicht ist, die tatsächlich gemessene Wellenwiderstandswerte für den Fall zeigt, in dem der Isolatorbildeschritt und Außenleiter (Geflechtkörper)-bildeschritt nicht angewandt werden.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Konstruktion eines geschäumten Koaxialkabels mit hoher Präzision gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
Dieses in 1 gezeigte geschäumte Koaxialkabel mit hoher Präzision ist durch Ummantelung mit einem Isolator 2, der eine Vielzahl von elementaren Drähten aufweist, einem Außenleiter 3, der aus einem Geflechtkörper hergestellt ist, und einer äußeren Ummantelung 4 in aufsteigender Reihenfolge konstruiert. Wie in den 2A und 2B gezeigt, umfaßt eine Isolierdrahtseele 10 den Innenleiter 1 und den Isolator 2, der durch Wickeln eines porösen Bandkörpers 21 um diesen Innenleiter 1 durch 1/2 Wickelung konstruiert ist.
Dieses geschäumte Koaxialkabel mit hoher Präzision wird zum Beispiel bei Informationsübertragungsvorrichtungen und einem Test/Prüfinstrument oder dergleichen eines an die Vorrichtung gelegten Halbleiterbausteins verwendet. Die Eigenschaften, die für ein geschäumtes Koaxialkabel mit hoher Präzision, das mit einer derartigen Vorrichtung beziehungsweise einem derartigen Apparat verwendet wird, beinhalten: hohe Biegsamkeit, weniger Wirkung, die durch eine mechanische Beanspruchung, wie zum Beispiel Biegen oder Schwingung verur sacht wird, stabile Übertragungseigenschaften, insbesondere stabiler Wellenwiderstandswert, geringe Änderung des charakteristischen Werts, selbst wenn eine derartige mechanische Beanspruchung angewandt wird, kleiner Außendurchmesser und hohe Hitzebeständigkeit oder dergleichen.
Zusätzlich müssen die Bedingungen zur Verbesserung der Biegsamkeit eines Koaxialkabels, wie in den folgenden Punkten <1> bis <6> beschrieben, erfüllt werden. <1> Elementare Drähte, die jeweils den Innenleiter 1 aufbauen, müssen Biegsamkeit aufweisen. Zusätzlich für den Fall, in dem diese elementaren Dinge verdrillt werden, müssen sie beweglich sein. <2> Der Innenleiter 1 und Isolator 2 müssen einzeln bewegbar sein, ohne in innigem Kontakt miteinander gebracht zu werden (ohne miteinander integriert zu sein). <3> Der Außenleiter muß aus einem Geflechtkörper zusammengesetzt sein. <4> Der Isolator 2 und Außenleiter 3 müssen einzeln bewegbar sein, ohne in innigen Kontakt miteinander gebracht zu werden (ohne miteinander integriert zu werden). <5> Elementare Drähte des Außenleiters 3 müssen einzeln bewegbar sein.
<6> Der Außenleiter 3 und die äußere Ummantelung 4 müssen einzeln bewegbar sein, ohne in Kontakt miteinander gebracht zu werden (ohne miteinander integriert zu werden). Das heißt, zur Reduzierung eines durch eine mechanische Beanspruchung verursachten Effekts und zur Verbesserung der Biegsamkeit ist es unabdingbar, daß die Elemente 1, 2, 3 und 4, die das Koaxialkabel aufbauen, jeweils einzeln bewegbar sein müssen.
Zusätzlich müssen die Bedingungen zur Verbesserung der Präzision des Wellenwiderstandswerts des Koaxialkabels, wie in den folgenden Ziffern <1> bis <4> beschrieben, erfüllt werden. <1> Die elementaren Drähte, die den Innenleiter 1 aufbauen, müssen jeweils miteinander integriert sein, mit einer vollständig kreisrunden Gestalt gebildet sein und müssen eine kleine Außendurchmesseränderung aufweisen. <2> Der Isolator 2 muß eine konstante spezifische dielektrische Konstante aufweisen, muß mit einer vollständig kreisrunden Gestalt gebildet sein, muß eine kleine Außendurchmesseränderung aufweisen und muß in innigem Kontakt (integriert) mit dem Innenleiter 1 stehen. <3> Der Außenleiter 3 muß mit einer vollständig kreisrunden Gestalt integral gebildet sein, ohne eine Änderung des Außendurchmessers und der Dicke, und in innigem Kontakt (integriert) mit einem Isolator stehen. <4> Die äußere Ummantelung 4 muß in innigem Kontakt mit dem Außenleiter 3 integriert sein und muß eine Bewegung des Außenleiters 3 in der äußeren Ummantelung 4 beschränken.
Genauer gesagt ist es zur Verbesserung der Präzision des Wellenwiderstandswerts unabdingbar, daß Ausbauelemente jeweils in innigem Kontakt miteinander integriert werden müssen, mit einer vollständig kreisförmigen Gestalt fertiggestellt werden müssen, eine reduzierte Außendurchmesseränderung aufweisen müssen und eine konstante spezifische dielektrische Konstante aufweisen müssen. Wie anhand dieser Dinge offensichtlich ist, stehen die Bedingungen, um das Koaxialkabel biegsam zu machen, in umgekehrter Beziehung zu denjenigen zur Verbesserung der Präzision eines Wellenwiderstandswerts.
Somit ist das geschäumte Koaxialkabel mit hoher Präzision gemäß der vorliegenden Ausführungsform derart vorgesehen, daß es die in den folgenden Punkten <1> bis <5> beschriebenen Bedingungen erfüllt. <1> Der Innenleiter 1 muß aus verdrillten Drähten zusammengesetzt sein, die elementaren Drähte müssen jeweils bewegbar sein; der Verdrillaußendurchmesser muß konstant sein, die Außendurchmesseränderung muß klein sein und der Innenleiter muß mit einer vollständig kreisförmigen Gestalt gebildet sein. <2> Der Isolator 2 muß mit einer konstanten Porosität, Dicke und mechanischen Festigkeit durch Verwenden eines porösen Bandkörpers zur Reduzierung einer spezifischen dielektrischen Konstante hergestellt sein. <3> Der Isolator 2 muß aus dem porösen Bandkörper zusammengesetzt sein, muß in innigem Kontakt mit dem Innenleiter 1 integriert sein, muß eine kleine Änderung der spezifischen dielektrischen Konstante, Dicke und des Außendurchmessers aufweisen und muß im Außendurchmesser vollständig kreisrund sein. <4> Der Außenleiter 3 muß aus einem Geflechtkörper zusammengesetzt sein, muß ein großes Gestaltbeibehaltungsvermögen aufweisen, muß biegsam sein, muß in innigem Kontakt mit dem Isolator 2 integriert sein, muß eine kleine Änderung des Außendurchmessers und der Dicke aufweisen und muß im Innendurchmesser vollständig kreisrund sein. <5> Die äußere Ummantelung 4 muß Hitzebeständigkeit und Biegsamkeit aufweisen, muß einen kleineren Effekt auf den Außenleiter 3, Isolator 2 und Innenleiter 1 aufweisen, selbst wenn sie einer thermischen oder mechanischen Beanspruchung unterliegt, und muß einen kleinen fertigen Außendurchmesser aufweisen.
Wie in den 2A und 2B gezeigt, ist das geschäumte Koaxialkabel mit hoher Präzision gemäß der vorliegenden Ausführungsform anhand des vorangehenden derart, daß der Innenleiter 1 (die Leitergröße ist anhand eines Beispiels definiert, in dem AWG#26 verwendet worden ist) als ein Leiter erhalten wird, der durch Verwendung von Weichkupferdrähten verdrillt ist, von denen jeder eine darauf angebrachte Silberplattierung mit einer Dicke von 1 bis 3 μm aufweist, und von denen jeder einen Außendurchmesser von 0,16 mm aufweist und eine Außendurchmesserpräzision von 2/1000 mm oder weniger aufweist. In der vorliegenden Ausführungsform sind sieben verdrillte Leiter vorgesehen, beträgt der verdrillte "pt" das 20-fache oder weniger vom Durchmesser der geschichteten Seele und beträgt die Präzision des Durchmessers der geschichteten Seele 4/1000 mm oder weniger.
Zur Sicherstellung, daß die Außendurchmesserpräzision des silberplattierten Weichkupferdrahtes 2/1000 mm oder weniger beträgt, muß die Innendurchmesserpräzision des Verlängerungsdrahtwerkzeugs 1/1000 mm oder weniger betragen und müssen die Leit- und Entnahmegeschwindigkeiten von physikalischen Größen eine Toleranz von ±1% aufweisen. Zusätzlich muß zur Sicherstellung der Präzision des verdrillten Außendurchmessers von 4/1000 mm oder weniger die Wickelzugspannung während des Verdrillens eine Toleranz von ±5% aufweisen.
Ein Grund, weshalb die Außendurchmesserpräzision des elementaren Drahtes des silberplattierten Weichkupferdrahtes und die Präzision des Verdrillaußendurchmessers beschränkt sind, besteht darin, daß eine Streuung des Außendurchmessers des Innenleiters 1 im Koaxialkabel mit kleinem Durchmesser reduziert wird, und daß eine Änderung des Wellenwiderstandswerts durch Ausbilden des Drahtes mit einer vollständig kreisrunden Gestalt ausgeschaltet wird. Diese Bedingung ist unabdingbar, um die Präzision des Drahtes zu verbessern.
Wenn die Außendurchmesserpräzision jedes elementaren Drahtes 3/1000 mm oder weniger beträgt, wird eine Streuung des Außendurchmessers von sieben verdrillten Drähten durch Formel 1 erhalten. Wenn die Präzision des Außendurchmessers der verdrillten Drähte 5/1000 mm beträgt, wird andererseits für den Fall, in dem der Außendurchmesser des Isolators 2 um 0,02 mm in Übereinstimmung mit der im Stand der Technik beschriebenen Berechnungsfor mel für den Wellenwiderstandswert geändert worden ist, hat sich herausgestellt, daß der Wellenwiderstandswert von ±1 Ω nicht erfüllt werden kann. √(3/1000)² + (3/1000)² + (3/1000)² > 5/1000 mm Formel 1
Auf den Isolator 2 wird ein gesinterter poröser PFE-Bandkörper mit einer Porosität von 60% oder mehr, mit einer Präzision von ±5%, einer Dickentoleranz von ±3 μm und einer Formänderung von 0,6% bis 0,8% bei Druckverformung, wenn eine Druckspannung von 0,24 bis 0,28 Kg Gewicht angewandt wird, alternativ ein poröser Polyuethylen-Bandkörper oder dergleichen mit einem Gewichtsmittelmolekulargewicht von 5.000.000 aufgebracht. Der Bandkörper mit einer Breite von 4,6 mm und einer Dicke von 0,09 mm wird mit 1/2 Überlagerung gewickelt, während ein Wickelwinkel um den Innenleiter auf 80° eingestellt wird. Außerdem wird ein Bandkörper mit einer Breite von 6,9 mm mit einer Dicke von 0,9 mm durch Wickeln desselben unter einem Wickelwinkel von 80° und mit einer 1/2 Überlagerung konstruiert.
Die durch Wickeln des Bandkörpers konstruierte Isolierdrahtseele 10 wird so gebildet, daß eine Änderung des Außendurchmessers eine Toleranz von ±1,5% des Außendurchmessers des Isolators aufweist. Die Porosität wird auf 60% oder mehr eingestellt, und die Präzision im Bereich von ±5% gehalten, um eine Ausbreitungsverzögerungszeit zu erhöhen (um eine spezifische dielektrische Konstante von 1,4 oder weniger einzuhalten). Zusätzlich beeinflußt die Präzision der spezifischen dielektrischen Konstanten des Isolators auch diejenige des Wellenwiderstandswerts. Die Dickentoleranz wird im Bereich von ±3 μm gehalten und die Schicht aus der Bandwicklung wird auf 1/2 eingestellt, um die Dickenpräzision des Isolators 2 zu verbessern.
Zusätzlich wird der Wicklungswinkel durch Verwendung eines gesinterten PTFE-Bandes mit einer Formänderung von 0,6% bis 0,8% bei Druckverformung, wenn eine Druckspannung von 0,24 bis 0,28 Kg Gewicht ausgeübt wird, um Reißen des Bandkörpers während des Wic kelns zu reduzieren, auf 80° eingestellt. Ein Verfahren zur Bildung des Isolators 2 mit einer Änderung des Außendurchmessers von ±1% wird durch Formverarbeitung durchgeführt, in der die Isolierdrahtseele 10 in ein Preßwerkzeug zum Formen des Außendurchmessers des Isolators 2 mit einem vorab festgelegten Durchmesser eingebracht wird, nachdem der Bandkörper gewickelt worden ist oder wenn eine Geflechtkörperschicht gebildet wird.
Diese Formverarbeitung beseitigt das Runden des Innenleiters 1, das, wie in den 2A und 2B gezeigt, durch den porösen Bandkörper (Bandwickelkörper) erzeugt ist, und Vertiefungen "a" und "b" an der Außenseite des Isolators 2. Auf diese Weise wird der innige Kontakt des Isolators 2 mit dem Innenleiter gefördert und werden die Unregelmäßigkeiten der Innen- und Außenumfänge des Isolators 2 aufgrund des Wickelns beseitigt. Durch diese Verarbeitung wird die Dicke des Isolators 2 gleichförmig gemacht, wird eine Streuung des Außendurchmessers beseitigt und wird die äußere Ansicht des Isolators zu einer vollständig kreisrunden, zylindrischen Gestalt ausgebildet.
Diese Formverarbeitung wird ermöglicht, da, selbst wenn die Porosität des porösen Bandkörpers 21 auf 60% oder mehr eingestellt wird, die Dicke des Körpers auf den oben erwähnten numerischen Wert beschränkt wird. Im herkömmlichen Koaxialkabel, in dem der Schaumgrad auf 70 oder mehr eingestellt ist, nur um die Übertragungsgeschwindigkeit zu erhöhen, ist es unmöglich gewesen, diese Formverarbeitung durchzuführen, da die mechanische Festigkeit des porösen Bandkörpers 21 schwach ist, eine Änderung des Außendurchmessers des Isolators 2 auftritt und die Unregelmäßigkeiten vorhanden sind.
Der Außenleiter 3 wird an der Isolierdrahtseele 10, das heißt am Außenumfang des Isolators 2, derart ausgebildet, daß eine Änderung des Außendurchmessers von ±1,5% vorliegt. Auf den Außenleiter 3 wird ein Weichkupferdraht mit einem Außendurchmesser von 0,05 mm bis 0,10 mm aufgebracht und eine silber- oder nickelplattierte Schicht mit einer Dicke von 1 bis 3 μm auf den Außenumfang desselben aufgebracht. Ferner wird eine zinnlegierungsplattierte Schicht mit einer Dicke von 0,20 bis 0,50 μm aufgebracht und wird ein Weichkupferdraht mit einer doppelschichtigen, plattierten Schicht mit einer Außendurchmessertoleranz von ± 2/1000 mm aufgebracht. Auf diese Weise wird der Außenleiter unter einem Flechtwinkel von 65 bis 75° und mit einer Flechtdichte von 95% oder mehr geflochten und wird er mit einer Präzision des Verdrillaußendurchmessers von ±1% gebildet.
Ein Grund, weshalb der Geflechtkörper auf dem Außenleiter 3 aufgebracht wird, besteht darin, daß, wenn eine mechanische Beanspruchung, wie zum Beispiel Biegen, Verdrillen, Druck und Schwingung oder irgendeine andere Beanspruchung auf das geschäumte Koaxialkabel mit hoher Präzision ausgeübt wird, keine Beschädigung des Isolators 2 und Außenleiters 3 auftritt und die Biegsamkeit des Kabels aufrechterhalten wird.
Der Weichkupferdraht mit der doppelschichtigen plattierten Schicht, die aus der silber- oder nickelplattierten Schicht und zinnlegierungsplattierten Schicht hergestellt ist, wird auf den geflochtenen elementaren Draht angewandt, um den Reibwiderstand auf der Oberfläche des elementaren Drahtes zu reduzieren und die Glätte zu verbessern. Auf diese Weise werden die elementaren Drähte jeweils leicht bewegt, wenn eine mechanische Beanspruchung auf das Kabel ausgeübt wird, wird die Beanspruchung verteilt, und wird ein Effekt auf den Isolator 2 beseitigt. Zusätzlich wird die Gestalt des Geflechtskörpers beibehalten, wodurch der Isolator 2 gehalten wird, was ein Knicken des Geflechtkörpers verhindert und gleichzeitig das Lösen der inneren Spannung verhindert.
Gründe, weshalb die zinnlegierungsplattierte Schicht auf dem Außenumfang jedes elementaren Drahtes vorgesehen ist, bestehen darin, daß die obengenannte Glätte verbessert wird und daß das Auftreten von Whiskers verhindert wird. Die Zinnlegierung ist aus Zinn und Kupfer hergestellt und der prozentuale Kupfergehalt beträgt 0,6% bis 2,5%. Zusätzlich kann das allgemein genannte "Lead-Free Solduer Plating" angewandt werden, wobei die Plattierung 0,3% bis 3,5% Silber und 1% bis 10% Wismut enthält. In Bezug auf die Plattierungskonstruktion jedes elementaren Drahtes ist es effektiv, Zinnplattierung mit hoher Leitfähigkeit und einem kleinen dynamischen Reibkoeffizienten aufzubringen. Wenn Zinn bei einer hohen Temperatur unabhängig verwendet wird, diffundiert Kupfer in der zinnplattierten Schicht. Zusätzlich wird die Erzeugung und das Wachsen von Whiskers aufgrund der Diffusionsbelastung gefördert. Somit wird das Kurzschließen zwischen dem Innenleiter 1 und Außenleiter 3 aufgrund der gewachsenen Whiskers verhindert. Zur Verhinderung von Whiskers gelten die folgenden Punkte <1> bis <4>. <1> Die innere Kupferdiffusion wird verhindert. <2> Ein Zusatzstoff wird in Zinn gegeben. <3> Die innere Spannung aufgrund von Wärmebehandlung wird vermindert. <4> Die Plattierdicke wird reduziert. Wenn eine silber- oder nickelplattierte Schicht vorgesehen ist, wird Kupferdiffusion verhindert. Jedoch ist der dynamische Reibkoeffizient groß und wird somit die Bewegung zwischen elementaren Drähten beeinträchtigt, was die Biegsamkeit des Kabels beseitigt.
Zur Verbesserung der Bewegung zwischen elementaren Drähten und zur Sicherstellung der Biegsamkeit des Kabels ist ein Weichkupferdraht, auf den eine geschmolzene zinnlegierungsplattierte Schicht von 0,20 bis 0,50 μm außerdem aufgebracht worden ist, auf die obengenannte plattierte Schicht aufgebracht. Zur Sicherstellung, daß die Dicke einer plattierten Schicht, wie zum Beispiel Basissilber oder -nickel, 1 bis 3 μm beträgt, ist eine Dicke von 1 Mikro oder mehr erforderlich, um Silberdiffusion zu verhindern. Wenn die Dicke überhöht ist, beeinträchtigt sie die Biegsamkeit des Kabels. Wenn die Dicke der Zinnlegierungsplattierung 0,2 μm oder weniger beträgt, wird die Basissilberplattierung freigelegt, was einen Mangel an Biegsamkeit ergibt. Wenn die Dicke 0,5 μm oder mehr beträgt, ist darüber hinaus wahrscheinlich, daß Whiskers auftreten. Nun wird ein Überblick über den dynamischen Reibkoeffizienten jedes Metalls gegeben. Die dynamischen Koeffizienten betragen 1,30 für Silber, 0,90 für Kupfer und 0,55 für Zinnlegierung. Anhand dieser Werte ist verständlich, daß es effektiv ist, eine Zinnlegierungsplattierung mit einem kleinen dynamischen Reibkoeffizienten auf einen elementaren Draht eines Geflechtkörpers aufzubringen. Der dynamische Reibkoeffizient jedes Metalls wird durch Verwendung einer leichtgewichtigen Reibtestvorrichtung vom Bowden-Typ erhalten.
Die Außendurchmesserpräzision des Geflechtkörpers wird mit ±2% geformt, wodurch die Geflechtkörperuschicht in ihrer Längsrichtung zusammengequetscht wird. Danach werden die Vertiefungen/Hohlräume des Geflechtkörpers selbst beseitigt und wird der Geflechtkörper in innigen Kontakt mit dem Isolator in erheblicher Weise gebracht. Danach werden die Vertiefungen/Hohlräume zwischen dem Geflechtkörper und dem Isolator beseitigt und wird der Innendurchmesser des Geflechtkörpers an die vollständig kreisrunde, zylindrische Gestalt angenähert. Als ein Ergebnis wird der Wellenwiderstandswert konstant gemacht und eine Änderung desselben reduziert. Ein Verfahren zum Bilden der Außendurchmesserpräzision der Geflechtkörperschicht in der Weise, daß sie ±2% beträgt, wird durch Formverarbeitung durchgeführt, in der eine Drahtseele mit einer Geflechtkörperschicht in ein Preßwerkzeug zum Formen der Außendurchmessergeflechtkörperschicht mit einem vorab festgelegten Außendurchmesser nach Flechten oder, wenn eine später beschriebene äußere Ummantelung 4 des Koaxialkabels geformt wird, eingebracht wird.
Diese Formverarbeitung ist möglich, da ein poröser Bandkörper 21 auf die vorangehend beschriebenen Inhalte beschränkt ist, wodurch die mechanische Festigkeit des Isolators 2 verbessert wird, eine Änderung des Außendurchmessers des Isolators 2 und Unregelmäßigkeiten weiter beseitigt werden und eine Änderung des Außendurchmessers des Geflechtkörpers und Unregelmäßigkeiten beseitigt werden. Ferner ist der Geflechtkörper aus Weichkupferdrähten zusammengesetzt, die jeweils eine zinnlegierungsplattierte Schicht aufweisen, wodurch der Reibwiderstand reduziert wird. Somit ist Einbringen in das Preßwerkzeug möglich und kann Formverarbeitung durchgeführt werden.
Im herkömmlichen Koaxialkabel aus einem Bandwickelisolator mit einem Schaumbildungsgrad von 70 oder mehr, der bloß die Übertragungsgeschwindigkeit erhöht, ist es unmöglich gewesen, diese Formverarbeitung durchzuführen, da die Außendurchesseränderung der Geflechtkörperabschirmschicht und die Unregelmäßigkeiten des Außendurchmessers groß sind.
Am Außenumfang des Geflechtkörpers, in dem die Außendurchmesserpräzision durch die oben beschriebene Formverarbeitung mit ±2% geformt wird, ist die äußere Ummantelung 4, deren Dicke das 0,5-fache derjenigen des Außenleiters 3 beträgt und eine Kraft zur Herstellung eines innigen Kontakts mit der Geflechtkörperschicht 20 g/mm² oder mehr bei 23°C beträgt, durch Strangpressen eines FEP-Harzes konstruiert. Ein Grund für die Beschränkung der Dicke besteht darin, daß, wenn eine mechanische Beanspruchung auf ein Kabel ausgeübt wird, die Gestalt des Geflechtkörpers beibehalten wird, was Knicken verhindert. Wenn die Kraft für einen innigen Kontakt geringer als 20 g/mm² ist, ist es unmöglich, das Lösen der inneren Spannung des Geflechtkörpers zu unterdrücken. Als ein Ergebnis fehlt die Stabilität der Präzision des Wellenwiderstandswerts. Wenn die Kraft für einen innigen Kontakt 20 g/mm² beträgt, kann das Lösen der inneren Spannung unterdrückt werden.
Nun wird das Umwickeln des porösen Bandkörpers 21 und ein Verfahren zum Formen des Isolators 2 mit einer Änderung des Außendurchmessers von ±1,5% unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
Ein verdrillter Leiter (Innenleiter) 1 wird von einem Zuführabschnitt (nicht gezeigt) zu ersten, zweiten und dritten Führungswerkzeugen 30a, 30b und 30c und Preßwerkzeugen 31a und 31b einer Bandwickeleinrichtung zugeführt. Der zugeführte Leiter 1 wird in der Richtung des Pfeils Y1 mit vorab festgelegter Drehfrequenz gedreht. Dieser sich drehende Leiter 1 wird durch das erste Führungswerkzeug 30a geleitet, indem er in der Richtung des Pfeils Y2 mit einer vorab festgelegten Geschwindigkeit transportiert wird. Danach wird vor dem zweiten Werkzeug 30b der von einem Bandkörperzuführabschnitt 15 zugeführte poröse Bandkörper 21 gewickelt. Der poröse Bandkörper 21 wird auf den Außenumfang des Leiters 1 durch 1/2 Überlagerung durch Drehung in der Richtung des Pfeils Y1 des Leiters 1 selbst gewickelt, wenn ein Winkel von 80° und eine Bandzugspannung von 300 g bezogen auf den Leiter 1 eingestellt sind. Ferner wird der Bandkörper wieder auf den Außenumfang desselben gewickelt.
Auf diese Weise wird der Bandwickelkörper, der durch Wickeln des porösen Bandkörpers 21 durch das zweite Werkzeug 30b geleitet worden ist, in die ersten und zweiten Preßwerkzeuge 31a und 31b eingebracht, die zwischen den zweiten und dritten Führungswerkzeugen 30b und 30c angeordnet sind. Hier wird Formen mit einer Änderung des Außendurchmessers von ±2% von den ersten Preßwerkzeugen 31a mit einem Innendurchmesser 1,13 mm und einer Innendurchmesserlänge von 3,0 mm durchgeführt. Der poröse Bandkörper 21, der durch das erste Werkzeug 31a gegangen ist, wird danach in das zweite Preßwerkzeug 31b eingebracht. Hier wird Formen mit Abmessungen von 1,12 mm bezüglich des Innendurchmessers und 3,00 mm bezüglich der Innendurchmesserlänge und mit einem vorab festgelegten Außendurchmesser und seiner Toleranz durchgeführt. Durch die obengenannte Formverarbeitung wird der Außendurchmesser des porösen Bandkörpers 21 mit einer vollständig kreisrunden, zylindrischen Gestalt gebildet und wird der innige Kontakt mit dem Leiter 1 verbessert. Zusätzlich werden die Dickenungleichförmigkeit, die Unregelmäßigkeiten des Außendurchmessers und Streuung des Außendurchmessers oder dergleichen reduziert. Der poröse Bandkörper 21 wird von den Preßwerkzeugen 31a und 31b glatter geformt, während die Preßwerkzeuge 31a und 31b oder dergleichen mit einer vorab festgelegten Drehfrequenz gedreht werden. Ferner können die Preßwerkzeuge 31a und 31b in dem Fall, daß das Wickeln des Bandes und das Sintern des Bandkörpers gleichzeitig durchgeführt werden, auf eine Sintertemperatur erwärmt werden.
Nunmehr werden das Flechten eines Geflechtkörpers (Außenleiter) 3 und ein Verfahren zum Bilden des Geflechtkörpers mit einer Außendurchmesserpräzision von ±1 kurz unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Eine Isolierdrahtseele 10 eines Bandwickelkörpers, die derart geformt ist, daß sie einen vorab festgelegten Außendurchmesser und eine vorab festgelegte Außendurchmesserpräzision durch Wickeln eines Bandkörpers auf den Außenumfang eines Leiters 1 aufweist, wird einer Flechteinrichtung 40 zugeführt. Danach wird die Drahtseele in erste und zweite Führungswerkzeuge 41 und 42 einer Flechteinrichtung 40 und ein Preßwerkzeug 43 eingebracht.
Das erste Führungswerkzeug 41 führt die Isolierdrahtseele 10 und formt die Isolierdrahtseele 10, bevor sie mit einem vorab festgelegten Außendurchmesser und einer vorab festgelegten Außendurchmesserpräzision geflochten wird. In der Isolierdrahtseele 10, die durch das erste Führungswerkzeug 41 gegangen ist, finden die elementaren Flechtdrähte 44 durch die Drehung der Flechteinrichtung 40 mit einer Vielzahl von elementaren Flechtdrähten 44 und abwechselndes Drehen in einer entgegengesetzten Richtung Eingang in das Flechten und werden sie unmittelbar vor dem zweiten Führungswerkzeug 42 geflochten. Das zweite Führungswerkzeug 42 führt den Geflechtkörper 3 und führt Formen auf dem Außenumfang des Geflechtkörpers 3 durch.
Der Geflechtkörper 3, der durch das zweite Führungswerkzeug (Flechtwerkzeug) 42 gegangen ist, wird in ein Preßwerkzeug 43 mit einem Innendurchmesser 1,50 und einer Innendurchmesserlänge von 3,00 mm eingebracht und der Geflechtkörper 3 wird vom Preßwerkzeug 43 geformt. Durch dieses Formen wird der Geflechtkörper 3 in seiner Längsrichtung gezogen und gequetscht. Somit werden die Vertiefungen/Hohlräume des Geflechtkörpers 3 selbst beseitigt und gerät der Geflechtkörper 3 in innigen Kontakt mit dem Isolator 2 in wesentlicherem Maße. Danach sind die Vertiefungen/Hohlräume zwischen dem Geflechtkörper 3 und dem Isolator 2 beseitigt und nähert sich der Innendurchmesser des Geflechtkörpers 3 mehr einem Wert des Außendurchmessers des Isolators 2. Die Ungleichförmigkeit der Dicke des Geflechtkörpers 3, die Unregelmäßigkeiten des Außendurchmessers und die Streuung des Außendurchmessers oder dergleichen werden reduziert, die Gestalt des Geflechtkörpers kommt einer vollständig kreisrunden, zylindrischen Gestalt nahe. Der Wellenwiderstandswert wird konstant gehalten und eine Änderung desselben reduziert.
Nunmehr wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 5A und 5B bis 10 beschrieben.
Wie in 5A gezeigt, umfaßt zunächst ein Koaxialkabel 50 gemäß einer weiteren Ausführungsform: einen Innenleiter 1; einen Isolator 2, der durch Wickeln eines porösen Bandkörpers auf den Außenumfang dieses Leiters 1 konstruiert ist; einen Außenleiter 3, der aus einem Geflechtkörper hergestellt ist, der auf dem Außenumfang des Isolators 2 vorgesehen ist; und eine äußere Ummantelung 4, die auf dem Außenumfang des Außenleiters 3 vorgesehen ist. Ferner weist ein in 5B gezeigtes Koaxialkabel 55 eine äußere Halteschicht 56 auf, die auf dem Außenumfang des Isolators 2 gebildet ist.
Auf den Isolator 2 ist aufgebracht: ein gesinterter poröser PTFE-Bandkörper mit einer Porosität von 60% oder mehr, einer Präzision von ±5%, einer Dicke von ±3 μm und einer Druckelastizitätsformänderung von 0,6% bis 0,8%, alternativ einen porösen Polyethylen-Bandkörper oder dergleichen mit einem Gewichtsmittelmolekulargewicht von 5.000.000. Wie in 6 gezeigt, ist ein Bandkörper 21a mit einer Breite von 2,5 mm ±3 μm und einer Dicke von 0,180 mm als zwei Wicklungen unter einem Wickelwinkel von 80° um den Innenleiter 1 ohne eine Überlagerung des Bandkörpers 21a konstruiert. Wie in 7 gezeigt, werden alternativ zwei Bandkörper 21b auf dem Außenumfang des Innenleiters 1 gehalten und mit einem Abstand des Bandkörpers 21b der Breite nach ohne eine Überlagerung gewickelt, wodurch der Isolator 2 gebildet wird. In diesem Fall ist keine Überlagerung des Bandkörpers 21a vorgese hen und werden somit die Vertiefungen/Hohlräume auf der Seite des Leiters 1 und äußere Unregelmäßigkeiten des Isolators 2 beseitigt. Der Isolator 2 kann so gebildet sein, daß eine Änderung des Außendurchmessers ±1,5% des Mittelwerts des Außendurchmessers des Isolators 2 beträgt.
Zusätzlich kann auf dem Außenumfang des Isolators, der mit einer Änderung des Außendurchmessers von ±1% gebildet ist, eine äußere Halteschicht 56 vorgesehen sein, die von einem Kunststoffbandkörper unter einem Wickelwinkel von 80° ohne eine Überlagerung gewickelt ist. Diese Außendurchmesserhalteschicht 56 ist so vorgesehen, daß sie eine Wiederherstellung des geformten Außendurchmessers, nachdem der Außendurchmesser des Isolators 2 derart geformt worden ist, daß er ± 1% beträgt, mit dem Verstreichen von Zeit hemmt. Es kann ein Polyethylenterephthalat-Band oder dergleichen mit einer Dicke von 0,025 mm und einer Breite von 7,5 mm aufgebracht werden.
Der Außenleiter 3 wird auf dem Außenumfang des Isolators 2 gebildet, der mit einem Außendurchmesser von ±2% gebildet ist. Der Außenleiter 3 besteht aus einem Geflechtkörper. Die technischen Einzelheiten für das Aufbringen des Geflechtkörpers sind identisch mit den oben beschriebenen Inhalten. Ein Unterschied besteht in den Flechtprozeduren. Wie in 8B gezeigt, werden bei einem herkömmlichen Flechten zwei von allen Schüssen oberhalb angeordnet (in diesem Fall ist "zwei darüber" definiert) und danach zwei andere Schüsse unterhalb angeordnet (in diesem Fall ist "zwei darunter" definiert), wodurch für Flechten gesorgt wird.
Obwohl diese Flechtprozedur angewandt werden kann, wird, wenn das Flechten in jedem in 8A gezeigten Schuß für jeden Schuß "einer darüber" und "einer darunter" erfolgt, in der vorliegenden Ausführungsform jeder Schuß straffgezogen. Dann nimmt die Kraft zur Herstellung eines innigen Kontakts mit dem Isolator 2 zu und nimmt die Haltekraft des Isolators 2 zu. Ferner wird das Geflecht selbst durch Straffziehen jedes Schusses leicht in eine zylindrische Gestalt gebracht.
Unter Bezugnahme auf 9 wird eine Beschreibung hinsichtlich eines Verfahrens zum Konfigurieren eines Isolators 2 gebracht, bei dem der Isolator 2 mit einer Bandbreite, die das Drei fache des Außendurchmessers des Isolators 2 beträgt, mit einer Präzision der Bandkörperbreite von ±1% und unter einem Wickelwinkel von 80° ohne Überlagerung auf dem Außenumfang eines Innenleiters 1 (entsprechend Anspruch 4) gewickelt wird.
Ein verdrillter Leiter (Innenleiter) 1 wird von einem Zuführbereich (nicht gezeigt) zugeführt und in erste, zweite, dritte und vierte Führungswerkzeuge 93a, 93b, 93c und 93d einer Bandwickeleinrichtung und ein Preßwerkzeug 94 eingebracht. Dieser zugeführte Leiter 1 wird in der Richtung des Pfeils Y1 mit vorab festgelegter Drehfrequenz durch Drehantrieb eines Drehantriebsabschnitts (nicht gezeigt) gedreht. Danach wird der Leiter 1 in der Richtung des Pfeils Y2 mit einer vorab festgelegten Geschwindigkeit von einem Rückführabschnitt (nicht gezeigt) zurückgeführt.
Im Leiter 1, der durch das erste Führungswerkzeug 93a gegangen ist, wird vor dem zweiten Führungswerkzeug 93b ein poröser Bandkörper 21c, der von einem Bandkörperzuführabschnitt 91 mit einem vorab festgelegten Winkel zugeführt wird, auf seinen Außenumfang ohne eine Überlagerung durch Drehen in Richtung des Pfeils Y1 des Leiters 1 und Vorbewegen in Richtung des Pfeils Y2 gewickelt.
Der Leiter 1 mit dem dort herumgewickelten Band 21c tritt durch das zweite Führungswerkzeug 93b. Vor dem dritten Führungswerkzeug 93c wird der Bandkörper 21d von einem Bandkörperzuführabschnitt 92 in einer Richtung entgegengesetzt zum Band 21c zugeführt und auf den Außenumfang des Leiters gewickelt. Durch dieses Wickeln des Bandes wird der Bandkörper 21 um den Leiter 1 ohne eine Überlagerung doppelt gewickelt. Der Bandwickelkörper, der durch das dritte Führungswerkzeug 93c durch Wickeln des Bandkörpers 21d gegangen ist, wird in das Preßwerkzeug 94 eingebracht, das zwischen den dritten und vierten Führungswerkzeugen 93c und 93d angeordnet ist. Danach wird der Isolator 2, indem der Isolator durch ein Werkzeug mit einem Innendurchmesser von 1,12 m und einer Werkzeuglänge von 3,00 mm geht, mit einer Änderung des Außendurchmessers von ±2% geformt.
Durch Wickeln und Formen des obengenannten Bandkörpers 21 wird der Außendurchmesser des Isolators 2 mit einer vollständig kreisrunden Gestalt gebildet, wird der innige Kontakt mit dem Leiter 1 verbessert und werden die Dickenungleichmäßigkeit, die Unregelmäßigkeiten des Außendurchmessers und die Streuung des Außendurchmessers oder dergleichen reduziert. Nachdem der Bandwickelkörper 21 vom Preßwerkzeug 94 geformt worden ist, kann eine Außendurchmesserhalteschicht, um die Formpräzision beizubehalten, durch Wickeln des Bandkörpers 21 mit hoher mechanischer Festigkeit, selbst wenn die Dicke gering ist, im vierten Führungswerkzeug 93d vorgesehen werden.
Unter Bezugnahme auf 10 wird eine Beschreibung hinsichtlich eines Verfahrens zum Konfigurieren eines Isolators 2 (entsprechend Anspruch 5) gebracht, bei dem der Isolator 2 mindestens zwei oder mehr poröse Bandkörper 21 aufweist und der konstruiert ist, indem sie auf den Außenumfang eines Innenleiters 1 mit einem bandbreitenweisen Abstand ohne eine Überlagerung in derselben Richtung gewickelt werden.
Vor einem zweiten Führungswerkzeug 93b wird ein poröser Bandkörper 21c, der von einem ersten Bandzuführabschnitt 91 zugeführt wird, auf den Außenumfang des Leiters 1 mit einem bandkörperweisen Abstand gewickelt. Als nächstes wird vor dem Führungswerkzeug 93c ein Bandkörper 21d, der von einem zweiten Bandzuführabschnitt 93c zugeführt wird, an einer Stelle gewickelt, an der der vorangehend gewickelte Bandkörper nicht gewickelt ist. Auf diese Weise werden die zwei Bandkörper 21c und 21d ohne eine Überlagerung gewickelt, wodurch möglich wird, die Unregelmäßigkeiten und Streuung des Außendurchmessers oder dergleichen zu reduzieren, die erzeugt werden, indem Band auf dem Außenumfang des Leiters 1 gewickelt wird. Zusätzlich kann eine Streuung der spezifischen dielektrischen Konstanten des Isolators reduziert werden. Ein Bandwickelkörper 21, der durch ein Führungswerkzeug 93c gegangen ist, wobei der Bandwickelkörper ohne eine Überlagerung gewickelt ist, wird in ein Führungswerkzeug 94 eingebracht, wodurch der Bandwickelkörper 21 mit einer Änderung des Außendurchmessers von ±1% geformt wird. Eine Außendurchmesserhalteschicht kann durch Wickeln eines weiteren Bandkörpers auf den Außenumfang des Bandwickelkörpers 21 geformt werden.
Eine Struktur jedes Koaxialkabels und ihre Eigenschaften werden nunmehr unten in Tabelle 1 und Tabelle 2 gezeigt.
In Tabelle 1 und Tabelle 2 wurde der Innenleiter an sieben Stellen mit silberplattierten Weichkupferdrähten von 0,16 mm verdrillt. Ein PTFE-Bandkörper mit einer Porosität von 70% wurde als ein poröser Isolatorbandkörper aufgebracht. Die Außenleiter wurden durch Ag gekennzeichnet, wenn silberplattierte Weichkupferdrähte verwendet wurden, wurden durch Cu gekennzeichnet, wenn Weichkupferdrähte selbst verwendet wurden, und durch Ag-Sn gekennzeichnet, wenn zinnlegierungsplattierte Weichkupferdrähte verwendet wurden. Die Isolatoren und Geflechtkörper, die aus Ag-Sn gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, wurden durch SML1 gekennzeichnet, wenn sie geformt wurden, nachdem sie in ein Preßwerkzeug eingebracht wurden, und wurden durch SML2 gekennzeichnet, wenn sie nicht geformt wurden.
Die Gegenstände der Tests, die durchgeführt wurden, um die Eigenschaften der oben beschriebenen Koaxialkabel zu vergleichen, sind jeweils in den folgenden Punkten <1> bis <3> beschrieben.
<1> Biegetest: Es wurde der Wellenwiderstandswert (A) eines auf 500 mm abgeschnittenen Kabels gemessen, das Kabel wurde in der Mitte bei ungefähr 200 mm um einen Dorn mit einem Außendurchmesser von 5,0 mm bei einer Zugspannung von 200 g gewickelt und in diesem Zustand wurde der Wellenwiderstandswert (B) gemessen. Eine Änderung der Wellenwiderstandwerte wurde durch (A)–(B) erhalten. Das Ergebnis ist in Tabelle 1 gezeigt. Als ein Ergebnis wurden die Außendurchmesser des Isolators und Geflechtkörpers durch Verwendung einer Zinnlegierung mit einem kleinen dynamischen Reibkoeffizienten für einen elementaren Draht des Geflechtkörpers geformt. Somit wurde die Änderung der Wellenwiderstandswerte reduziert, die Kabelbiegsamkeit verbessert und eine Änderung der Wellenwiderstandswerte aufgrund von Biegen reduziert.
<2> Biegsamkeitstests: Ein Hinweisdraht von 72 mm wurde im wesentlichen in der Mitte eines Kabels mit einer Länge von 150 mm gelegt, und es wurde ein Kraftwert erhalten, wenn zwei Teststücke, die über zwei Stunden auf einer Temperatur von 23 ± 2°C und bei einer relativen Feuchtigkeit von 65% gelassen wurden, um bis zu 40 mm an beiden Enden derselben komprimiert wurden. Das Ergebnis ist in Tabelle 1 gezeigt. Als ein Ergebnis wurde ein Ge- flechtkörper durch Verwendung eines zinnlegierungsplattierten Weichkupferdrahtes für einen elementaren Draht des Geflechtkörpers bereitgestellt. Somit sind die elementaren Drähte des Geflechtkörpers jeweils leicht bewegbar und wurde die Biegsamkeit verbessert.
<3> Gemessener Wellenwiderstandswert: Tabelle 2 zeigt gemessene Werte für die vorangehend beschriebenen SML1 und SML2 durch Verwendung einer TDR-Meßtechnik. Als ein Ergebnis war der Wellenwiderstand von SML1 mit geringer Streuung stabil. In SML2 war die Streuung des Wellenwiderstands groß und konnte eine Toleranz von ±1 Ω nicht eingehalten werden.
Wie oben beschrieben worden ist, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein geschäumtes Koaxialkabel mit einem Innenleiter, einem geschäumten Isolator, einem Außenleiter und einer äußeren Ummantelung, die in der Reihenfolge von der Innenseite zur Außenseite gebildet sind, bereitgestellt derart, daß die Präzision der Außendurchmessergröße des Innenleiters 4/1000 mm oder weniger beträgt; die Präzision der Außendurchmessergröße des geschäumten Isolators ± 0,02 mm beträgt, die Präzision der Außendurchmessergröße des Außenleiters ± 2% beträgt, die Gestalt desselben als eine vollständig kreisrunde Gestalt ausgebildet ist; die Präzision des Wellenwiderstandswerts zwischen den Innen- und Außenleitern mit einem dazwischen eingefügten geschäumten Isolator ±1 Ω beträgt. Somit kann die Präzision der Außendurchmessergröße verbessert werden, indem Außendurchmesserunregelmäßigkeiten und Außendurchmesserformveränderung des Innenleiters, Isolators und Außenleiters oder dergleichen, die das geschäumte Koaxialkabel mit hoher Präzision aufbauen, reduziert werden, wobei jedes Element mit einer vollständig kreisrunden Gestalt gebildet werden kann und eine Änderung des Wellenwiderstandswerts reduziert werden kann. Somit kann die Kabelbiegsamkeit geliefert werden und kann der Wellenwiderstandswert im Bereich von ±1 Ω gehalten werden. Zusätzlich kann die Präzision des Wellenwiderstandswerts beibehalten werden, selbst wenn eine Vielzahl von mechanischen Beanspruchungen auf das Kabel ausgeübt wird.
Wie oben beschrieben worden ist, weist das geschäumte Koaxialkabel gemäß der vorliegenden Erfindung Biegsamkeit auf und wird es von einer mechanischen Beanspruchung, wie zum Beispiel Biegen, Verdrehen und Schwingung oder dergleichen, die auf das Kabel ausgeübt werden, beeinflußt. Somit werden die Übertragungseigenschaften stabilisiert und kann eine Änderung der Übertragungseigenschaften reduziert werden, selbst wenn eine mechanische Belastung ausgeübt wird. Zusätzlich kann eine Änderung des Wellenwiderstandswerts reduziert werden, um die Präzision desselben zu verbessern, und somit wird ein erheblich vorteilhafter Effekt für die Industrialisierung erzielt.
11 zeigt ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Koaxialkabels mit hoher Präzision gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Eine Konstruktion des geschäumten Koaxialkabels mit hoher Präzision, das gemäß dem Herstellschritt von 11 gebildet ist, ist in 1 gezeigt. Dieses geschäumte Koaxialkabel mit hoher Präzision ist durch Umhüllen mit einem geschäumten Isolator 2, einem Außenleiter 3, der aus einem Geflechtkörper hergestellt ist, und einer äußeren Ummantelung 4 in der Abfolge konstruiert. Jedoch wird der Außenleiter 3 auch als ein Geflecht 3 in der folgenden Beschreibung bezeichnet.
Der Schritt der Herstellung des geschäumten Koaxialkabels mit hoher Präzision, der in 11 gezeigt ist, umfaßt drei Schritte, d. h. einen Isolatorbildeschritt P1; einen Außenleiter (Geflechtkörper)-Bildeschritt P11; und einen Außenummantelungsbildeschritt P21. Der Isolatorbildeschritt P1 umfaßt: einen Innenleiterzuführschritt P2; einen Bandwickelschritt P3; einen Isolatorformschritt P4; und einen Aufwickelschritt P5. Der Außenleiter (Geflechtkörper)-Bildeschritt P11 umfaßt: einen Isolierdrahtseelenzuführschritt P12; einen Isolatorformschritt P13; einen Flechtschritt P14; einen Geflechtkörperformschritt P15 und einen Aufwickelschritt P16. Der Außenummantelungsbildeschritt umfaßt: einen Geflechtdrahtseelenzuführschritt P22; einen Geflechtkörperformschritt P23; einen Außenummantelungsabschirmschritt P24 und einen Aufwickelschritt P25.
Die vorliegende Ausführungsform ist durch den Isolatorbildeschritt P1 und den Außenleiter(Geflechtkörper)-Bildeschritt P11 charakterisiert.
Zusätzlich sind der Isolatorbildeschritt P1 und der Isolatorformschritt P4 von den Inhalten her miteinander identisch und sind der Außenleiter(Geflechtkörper)-Bildeschritt P11 und der Isolatorformschritt P13 inhaltlich auch miteinander identisch. Zusätzlich ist der Geflechtkörperformschritt P15 des Außenleiter(Geflechtkörper)-Bildeschritts P11 mit dem Geflechtkörperformschritt P23 des Außenummantelungsbildeschritts P23 inhaltlich identisch. Somit können jeder der Isolatorformschritte P4 und P13 und jeder der Geflechtkörperformschritte P15 und P23 einzeln durchgeführt werden, alternativ können sie in beiden Schritten doppelt durchgeführt werden. Wenn sie in beiden Schritten doppelt durchgeführt werden, werden die Unregelmäßigkeiten der Außendurchmesser des Isolators und Geflechtkörpers, die Präzision der Änderung des Außendurchmessers und die Präzision des Grades eines vollständigen Kreises verbessert und wird die Formarbeit stabilisiert.
Nun wird der Isolatorbildeschritt P1 wiederum unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
Wie in 3 gezeigt, wird als erstes im Innenleiterzuführschritt P2 ein verdrillter Leiter (Innenleiter) 1 von einem Zuführabschnitt (nicht gezeigt) zu ersten, zweiten und dritten Führungswerkzeugen 30a, 30b und 30c einer Bandwickeleinrichtung und Preßwerkzeugen 31a und 31b zugeführt.
Der zugeführte Leiter 1 wird im Bandwickelschritt P3 mit vorab festgelegter Drehfrequenz in der Richtung des Pfeils Y1 gedreht. Dieser sich drehende Leiter 1 wird mit einer vorab festgelegten Geschwindigkeit in der Richtung des Pfeils Y2 transportiert, wodurch der Leiter durch das erste Führungswerkzeug 30a geführt wird. Danach wird ein poröser Bandkörper 21 mit einer Porosität von 60% oder mehr, der von einem Bandkörperzuführabschnitt 15 zugeführt wird, vor dem zweiten Werkzeug 30b gewickelt. In diesem Fall wird der poröse Bandkörper 21 auf den Außenumfang des Leiters 1 mit 1/2 Überlagerung durch die Drehung in Richtung des Pfeils Y1 des Leiters 1 selbst gewickelt, wobei ein Winkel von 80° und eine Bandzugspannung von 300 g für den Leiter 1 eingestellt sind.
Der umwickelte poröse Bandkörper 21 tritt durch das zweite Werkzeug 30b im Isolatorformschritt P4. Der gebildete Bandwickelkörper 10 wird in die ersten und zweiten Preßwerkzeuge 31a und 31b eingebracht, die zwischen den zweiten und dritten Führungswerkzeugen 30b und 30c angeordnet sind. Während dieses Einbringens wird ein geschäumter Isolator 2 durch die Preßkraft gebildet, die durch den Innendurchmesser jeweils der Preßwerkzeuge 31a und 31b verursacht wird. Jedoch weist das erste Preßwerkzeug 31 einen Innendurchmesser von 1,13 mm und eine Werkzeuglänge von 3,0 mm auf. Das zweite Preßwerkzeug 31b weist einen Innendurchmesser von 1,12 mm und eine Werkzeuglänge von 3,0 mm auf. Die Durchlaufgeschwindigkeit des Bandwickelkörpers 10 beträgt 10 m/min.
Der Außendurchmesser des derart gebildeten, geschäumten Isolators 2 wird mit einer vollständig kreisrunden, zylindrischen Gestalt gebildet und der innige Kontakt mit dem Leiter 1 wird verbessert. Zusätzlich werden die Unregelmäßigkeiten im Außendurchmesser und die Streuung des Außendurchmessers oder dergleichen reduziert. Der Bandwickelkörper 10 kann durch den porösen Bandkörper 21 glatter geformt werden, der von den Preßwerkzeugen 31a und 31b geformt wird, während die Preßwerkzeuge 31a und 31b oder dergleichen mit vorab festgelegter Drehfrequenz gedreht werden. Wenn das Bandwickeln und Sintern des Bandkörpers gleichzeitig durchgeführt werden, können außerdem die Preßwerkzeuge 31a und 31b auf eine Sintertemperatur erwärmt werden. Zusätzlich wird der geschäumte Isolator 2 im Aufwickelschritt P5 gewickelt.
Nun wird der Außenleiter(Geflechtkörper)-Bildeschritt P11 wiederum unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Als erstes wird in dem Isolierdrahtseelenzuführschritt P12 die Isolierdrahtseele 10 des Bandwickelkörpers, die mit einem vorab festgelegten Außendurchmesser und einer vorab festgelegten Außendurchmesserpräzision durch Wickeln des porösen Bandkörpers 21 auf den Außenumfang des Leiters 1 im obengenannten Isolatorbildeschritt P1 geformt worden ist, einer Flechteinrichtung 40 zugeführt. Die zugeführte Drahtseele wird danach in erste und zweite Führungswerkzeuge 41 und 42 der Flechteinrichtung 40 und ein Preßwerkzeug 43 eingebracht.
Im Isolatorformschritt P13 wird die Isolierdrahtseele 10 vor dem Flechten mit einem vorab festgelegten Außendurchmesser und mit einer vorab festgelegten Außendurchmesserpräzision vom ersten Führungswerkzeug 41 geformt, das die Isolierdrahtseele 10 führt und als ein Preßwerkzeug dient.
Der Isolierseelendraht 10, der durch das erste Führungswerkzeug 41 gegangen ist, wird im Flechtschritt P14 unmittelbar vor dem zweiten Führungswerkzeug 42, nachdem eine Vielzahl von elementaren Flechtdrähten 44 Eingang in das Flechten gefunden haben, durch Drehen der Flechteinrichtung 40 geflochten, die eine Vielzahl von elementaren Flechtdrähten 44 aufweist und sich in einer entgegengesetzten Richtung zueinander dreht.
Nach diesem Flechten wird im Geflechtkörperformschritt P15 Formen am Außenumfang durch Einbringen in das zweite Führungswerkzeug 42 durchgeführt, das als ein Preßwerkzeug dient, und wird ein Geflechtkörper 3 durch Einbringen in das Preßwerkzeug 43 gebildet. Das Preßwerkzeug 43 weist jedoch einen Durchmesser von 1,5 mm und eine Werkzeuglänge von 3,0 mm auf. Nur wenn die Flechteinrichtung 40 in Betrieb ist, wird das Preßwerkzeug von einem Motor (nicht gezeigt) mit einer Drehfrequenz gedreht, die im wesentlichen das 10-fache der Flechtgeschwindigkeit ist, wodurch der Geflechtkörper 3 geformt wird.
Wenn der Geflechtkörper 3 vom Preßwerkzeug 43 geformt wird, wird der Geflechtkörper 3 gequetscht, indem er in seiner Längsrichtung gezogen wird. Somit werden die Vertiefungen/Hohlräume des Geflechtkörpers 3 selbst beseitigt und gerät der Geflechtkörper 3 in innigem Kontakt mit dem Isolator 2 in erheblichem Maße. Zusätzlich werden die Hohlräume zwischen dem Geflechtkörper und dem geschäumten Isolator 2 beseitigt und kommt der Innendurchmesser des Geflechtkörpers 3 dem Wert des Innendurchmessers des geschäumten Isolators 2 näher. Ferner werden die Dickenungleichmäßigkeit des Geflechtkörpers 3, die Unregelmäßigkeiten des Außendurchmessers und die Streuung des Außendurchmessers oder dergleichen reduziert. Außerdem kommt der Geflechtkörper 3 einer vollständig kreisrunden, zylindrischen Gestalt näher, wird der Wellenwiderstandswert konstant gehalten und eine Änderung desselben reduziert. Der Geflechtkörper (Geflechtkörperdrahtseele) 3 wird im Aufwickelschritt P16 gewickelt.
Wie in 12 gezeigt, wird zusätzlich im Geflechtkörperformschritt P15 Ultraschallschwingung auf das Preßwerkzeug 43 für den Geflechtkörper angewandt und wird vorab festgelegte Schwingung in der Richtung des Außendurchmessers des Geflechtkörpers angewandt, wodurch Formen durchgeführt werden kann.
Genauer gesagt, wenn der Geflechtkörper 3 gebildet wird, indem in das Preßwerkzeug 43 ein Geflechtkörper 10a eingebracht wird, der die Isolierdrahtseele 10 aufweist, die mit elementaren Flechtdrähten 44 geflochten ist, die elektrisch leitfähige dünne Drähte sind, wird Ultraschallschwingung mit einer Frequenz von 20 kHz bis 45 kHz, einer Amplitude von 5 μm und einer Leistung von 200 W bis 700 W an das Preßwerkzeug von einer Ultraschallschwingungseinrichtung 51 angelegt, wodurch ein Außenleiter geformt wird. Durch dieses Formen wird der Geflechtkörper in innigem Kontakt mit dem geschäumten Isolator 2 integriert und wird die Dicke des Geflechtkörpers 3 gleichförmig gemacht. Zusätzlich werden die Unregelmäßigkeiten des Außendurchmessers beseitigt und wird der Geflechtkörper 3 mit einer vollständig kreisförmigen Gestalt geformt.
Das Preßwerkzeug 43 besteht aus einem Edelstahlmaterial, wobei das Preßwerkzeug einen Auslaßdurchmesser 52 von 1,52 mm, einen Einlaßdurchmesser 53 von 1,7 mm und eine Länge von 3,0 mm an einem Abschnitt des Auslaßdurchmessers 52 aufweist. An der Außenseite des Preßwerkzeugs 43 ist eine Resonanzscheibe 54 vorgesehen, die am Werkzeug 43 in radialer Richtung anliegt. Ferner ist ein Schwinger 58 zum Inschwingungversetzen der Resonanzscheibe 54 an der Außenseite der Resonanzscheibe 54 vorgesehen.
Der Schwinger 58 ist derart konstruiert, daß er von einer Ultraschallschwingungseinrichtung 51 in Schwingung versetzt wird und nur in Schwingung versetzt wird, wenn die Flechteinrichtung 40 in Betrieb ist. Die Ultraschallschwingungseinrichtung 51, die nur schwingt, wenn die Flechteinrichtung 40 von einem Rotationsdetektor 57 der Flechteinrichtung betrieben wird, setzt das Preßwerkzeug 43 in Schwingung, indem elektrische Schwingung in mechanische Schwingung über einen Schwinger 58 umgewandelt wird.
Das Preßwerkzeug 43 versetzt den Geflechtkörper 3, der an dem Werkzeug 43 anliegt, unter den oben beschriebenen Schwingungsbedingungen in Schwingung und formt ihn auf der Grundlage des Werkzeuglochdurchmessers. An einer Stelle, an der die Unregelmäßigkeiten des Außendurchmessers des Geflechts 3 und eine Änderung des Außendurchmessers übermäßig sind, wird die Reibungskraft zwischen dem Geflechtkörper 3 und dem Werkzeug 43 durch Schwingung reduziert oder beseitigt, wodurch der Drahtbruch oder Schrammen des Geflechtkörpers ausgeschaltet wird. Ferner werden während des Formens der Drahtbruch, Dehnung und Beschädigung oder dergleichen des geschäumten Isolators 2 und Innenleiters 1 beseitigt.
Obwohl der Geflechtkörperformschritt P15 in der vorangehenden Beschreibung nach dem Flechtschritt P14 vorgesehen gewesen ist, kann der Formschritt P15 unabhängig unmittelbar vor dem Außenummantelungsbildeschritt P21 vorgesehen werden, oder bei sowohl einem Schritt nach dem Geflechtschritt P14 als auch einem Schritt unmittelbar vor dem Außenummantelungsbildeschritt P21 vorgesehen werden.
Im Geflechtkörperformschritt P15 kann das Formen des Geflechtkörpers 3 auf eine stabilere Weise mit einer in 13 gezeigten Steueranordnung durchgeführt werden.
Als erstes wird eine Geflechtkörperdrahtseele in ein zweites Führungswerkzeug 42 eingebracht, das auch als ein Preßwerkzeug dient. Die Kontaktreibungskraft (Kontaktdruck) zwischen dem Werkzeug 42 und der Geflechtkörperdrahtseele, die durch dieses Einbringen erzeugt wird, wird von einem Reibungskraftdetektionsabschnitt 61 detektiert. Die detektierte Kontaktreibungskraft und eine vorab festgelegte Zugspannung (Dehnung) der Geflechtkörperdrahtseele werden von einem Reibungskraftvergleichsabschnitt 62 miteinander verglichen. Als ein Ergebnis wird in dem Fall, in dem die Kontaktreibungskraft größer ist, ein Motor zum Drehen des Preßwerkzeugs 43 von einem Motorsteuerabschnitt 63 gedreht. Wenn das Preßwerkzeug 43 derart gedreht wird, nimmt die Reibungskraft (Druck), die auf die Geflechtkörperdrahtseele ausgeübt wird, wenn die Geflechtdrahtseele vom Preßwerkzeug angewendet wird, ab, wodurch stabiles Außenleiterformen durchgeführt werden kann.
Bei der tatsächlichen Realisierung der Erfindung wurde der Durchmesser des zweiten Führungswerkzeugs 42 auf 1,60 mm eingestellt und wurde der Durchmesser des Preßwerkzeugs 43 auf 1,50 mm eingestellt. Zusätzlich wurde das Preßwerkzeug 43 mit einer Drehfrequenz gedreht, die ungefähr das 10-fache der Flechtgeschwindigkeit beträgt. Die Drehung wurde in dem Fall durchgeführt, in dem die Kontaktreibungskraft zwischen einem primären Preßwerkzeug und der Geflechtkörperdrahtseele 100 gf/mm² oder mehr betrug, in dem Verformung des Geflechtkörpers eintritt.
Außerdem wurde im Geflechtkörperformschritt P15 Formen des Geflechtkörpers 3 in einer stabileren Weise mit einer in 14 gezeigten Steueranordnung durchgeführt.
Wie oben unter Bezugnahme auf 13 beschrieben, wird in dem Fall, in dem die Kontaktreibungskraft als ein Ergebnis eines Vergleiches zwischen der Kontaktreibungskraft und Zugspannung vom Reibungskraftvergleichsabschnitt 62 ist, die Ultraschallschwingungseinrichtung 51 über einen Ultraschallschwingungssteuerabschnitt 71 in Schwingung versetzt. Genannte Schwingung wird über eine Resonanzscheibe 54 und einen Schwinger 58 auf das Preßwerkzeug 43 übertragen, und eine Geflechtkörperdrahtseele wird durch Inschwingungversetzen des Preßwerkzeugs 43 geformt. Die mit der Geflechtkörperdrahtseele verbundene Kontaktreibungskraft wird durch Ultraschallschwingen des Preßwerkzeugs 43 reduziert. Dann wird eine auf die Geflechtkörperdrahtseele, wenn die Geflechtkörperdrahtseele vom Preßwerkzeug 43 geformt wird, ausgeübte Reibungskraft (Druck) reduziert und kann stabiles Formen des Außenleiters durchgeführt werden.
Bei der tatsächlichen Realisierung der Erfindung wurde der Durchmesser des zweiten Führungswerkzeugs 42 auf 1,60 mm eingestellt und wurde der Durchmesser des Preßwerkzeugs 43 auf 1,50 mm eingestellt und wurde Inschwingenversetzen des Preßwerkzeugs 43 in derselben Weise, wie vorangehend beschrieben, durchgeführt. Das heißt, daß das Preßwerkzeug 43 in dem Fall in Schwingung versetzt wurde, in dem die Kontaktreibungskraft zwischen einem primären Preßwerkzeug und der Geflechtkörperdrahtseele 100 gf/mm² oder mehr betrug, in dem Verformung des Geflechtkörpers eintritt.
Nachdem genannter Isolierbildeschritt P1 und Außenleiter(Geflechtkörper)-Bildeschritt P11 durchgeführt worden sind, wird der Außenummantelungsbildeschritt P21 durchgeführt, wodurch, wie in 5A gezeigt, ein geschäumtes Koaxialkabel 80 mit hoher Präzision gebildet wird, das besteht aus: einem Innenleiter 1; einem Außenleiter 3, der aus einem Geflechtkörper hergestellt ist, der auf dem Außenumfang des geschäumten Isolators 2 vorgesehen ist; und einer äußeren Ummantelung 4, die auf dem Außenumfang des Außenleiters 3 vorgesehen ist.
Wie in einem in 5B gezeigten geschäumten Koaxialkabel mit hoher Präzision 55 kann außerdem eine Außendurchmesserhalteschicht 56 auf dem Außenumfang des geschäumten Isolators 2 gebildet werden. Die Außendurchmesserhalteschicht 56 wird auf den Außenumfang des geschäumten Isolators 2 unter einem Wickelwinkel von 80° mit einem Kunststoffbandkörper ohne eine Überlagerung gewickelt. Diese Außendurchmesserhalteschicht 56 ist vorgesehen, um Wiederherstellung des geformten Außendurchmessers mit Verstreichen von Zeit zu hemmen, nachdem der geschäumte Isolator 2 geformt worden ist, um zum Beispiel einen Außendurchmesser von ± 1% aufzuweisen. Auf die äußere Halteschicht kann ein Polyethylenterephthalat-Band oder dergleichen mit einer Dicke von 0,025 mm und einer Breite von 7,5 mm aufgebracht werden.
15 zeigt eine Änderung des Außendurchmessers (mm) des Isolators, wenn ein geschäumter Isolator durch Anwenden des oben beschriebenen Isolatorbildeschrittes P1 geformt worden ist. 16 zeigt eine Änderung des Außendurchmessers (mm) des Isolators, wenn der obengenannte Schritt P1 nicht angewandt wird. Es wurde ein Vergleich zwischen diesen zwei Fällen durchgeführt.
Als ein Ergebnis hat sich herausgestellt, daß durch Formen des geschäumten Isolators durch das Preßwerkzeug der Außendurchmesser des Isolators konstant gemacht wird, der Isolator mit einer vollständig kreisrunden Gestalt gebildet wird und eine Änderung des Außendurchmessers reduziert wird. Der Außendurchmesser wurde mit einem Abstand von 100 mm in Längsrichtung durch Verwendung eines Außendurchmessermeßinstruments vom Laser-Typ (von Takikawa Engineering Co., Ltd. erhältlich) gemessen.
17 zeigt eine Änderung des Außendurchmessers (mm) eines Außenleiters (Geflechtkörpers), wenn ein Außenleiter (Geflechtkörper) durch Anwenden des Außenleiter(Geflechtkörper)-Bildeschrittes P11 geformt worden ist. 18 zeigt eine Änderung des Außendurchmessers (mm) eines Außenleiters (Geflechtkörper), wenn der obengenannte Bildeschritt P11 nicht durchgeführt wird. Es wurde ein Vergleich zwischen diesen zwei Fällen durchgeführt.
Als ein Ergebnis hat sich herausgestellt, daß der Außendurchmesser des Außenleiters konstant gehalten wird, mit einer vollständig kreisrunden Gestalt gebildet wird und eine Änderung des Außendurchmessers durch Formen des Außenleiters durch das Preßwerkzeug reduziert wird. Es wurde eine Messung des Außendurchmessers in derselben Weise durchgeführt, wie wenn der Außendurchmesser des geschäumten Isolators gemessen worden ist.
19 zeigt einen tatsächlich gemessenen Wellenwiderstandswert (Ω ), wenn ein geschäumter Isolator und ein Außenleiter durch Anwenden des Isolatorkörperbildeschritts P1 und des Außenleiter(Geflechtkörper)-Bildeschritts P11 geformt worden sind. 20 zeigt einen tatsächlich gemessenen Wellenwiderstandswert (Ω), wenn die obigen Schritte nicht durchgeführt werden. Es wurde ein Vergleich zwischen diesen Fällen durchgeführt.
Als ein Ergebnis wurden alle Wellenwiderstandswerte, wenn der geschäumte Isolator und Außenleiter geformt wurden, mit einer Spanne von 51,0 ± 1 Ω gekennzeichnet. Die Wellenwiderstandswerte wurden in Übereinstimmung mit einer TDR-Technik gemessen.
Wie oben beschrieben wurde, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Koaxialkabels mit hoher Präzision bereitgestellt, das einen Innenleiter, einen geschäumten Isolator, der auf dem Außenumfang dieses Innenleiters gebildet ist, und einen Außenleiter aufweist, der auf dem Außenumfang des geschäumten Isolators gebildet ist, wobei das Herstellverfahren umfaßt: einen Aufwickelschritt zum Aufwickeln eines porösen Bandkörpers mit einer Porosität von 60% oder mehr um den von einem Zuführabschnitt zugeführten Innenleiter, wodurch der geschäumte Isolator gebildet wird; einen Isolatorformschritt des Einbringens des geschäumten Isolators, der im Aufwickelschritt gebildet ist, in ein Preßwerkzeug mit einem vorab festgelegten Innendurchmesser, wodurch der Isolator mit einem vorab festgelegten Außendurchmesser und mit einer vollständig kreisförmigen Gestalt geformt wird; einen Flechtschritt zum Flechten einer Vielzahl von elektrisch leitfähigen dünnen Drähten auf dem Außenumfang des geschäumten Isolators, der im Isolatorformschritt gebildet ist, wodurch der Außenleiter gebildet wird; und einen Außenleiterformschritt des Einbringens des Außenleiters, der im Flechtschritt gebildet ist, in das Außenleiterformwerkzeug mit einem vorab festgelegten Innendurchmesser, wodurch der Außenleiter mit einem vorab festgelegten Außendurchmesser und mit einer vollständig kreisrunden Gestalt gebildet wird. Somit wird der hochgeschäumte Isolator mit einer vollständig kreisförmigen Gestalt ohne eine Streuung gebildet, kann ein aus einem Geflechtkörper zusammengesetzter Außenleiter stabilisiert und mit einer vollständig kreisförmigen Gestalt ohne Unregelmäßigkeiten und Streuung des Außendurchmessers gebildet werden und kann das geschäumte Koaxialkabel mit hoher Präzision mit einem Wellenwiderstandswert von ±1 Ω hergestellt werden.
Obwohl die Erfindung in Bezug auf spezielle Ausführungsformen zur vollständigen und klaren Offenbarung beschrieben worden ist, sollen die beigefügten Ansprüche nicht derart eingeschränkt werden, sondern sollen sie als alle Modifikationen und alternative Konstruktionen verkörpernd ausgelegt werden, die einem Fachmann auf dem Gebiet einfallen können, die billigerweise in die hierin dargelegte grundsätzliche Lehre fallen.
Zusammenfassung
Ein geschäumtes Koaxialkabel mit hoher Präzision gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt: einen Innenleiter, der mit einer Vielzahl von elektrisch leitfähigen Drähten verdrillt ist; einen geschäumten Isolator mit seiner niedrigen dielektrischen Konstanten, der aus einem porösen Bandkörper hergestellt ist, der auf dem Außenumfang dieses Innenleiters gebildet ist; einen Außenleiter, der aus einer Anzahl von elektrisch leitfähigen dünnen Drähten hergestellt ist, die auf dem Außenumfang dieses geschäumten Isolators geflochten sind; und eine äußere Ummantelung, die aus einem Harz mit Hitzebeständigkeit hergestellt und auf dem Außenumfang dieses Außenisolators gebildet ist, worin die Präzision des Außendurchmessers des Innenleiters 4/1000 mm oder weniger beträgt, die Präzision der Außendurchmessergröße dieses geschäumten Isolators ±0,02 mm beträgt, der Isolator mit einer vollständig kreisrunden Gestalt gebildet ist, die Präzision der Außendurchmessergröße des Außenleiters ±2% beträgt, der Außenleiter mit einer vollständig kreisrunden Gestalt gebildet ist und die Präzision des Wellenwiderstandswerts zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter mit dem dazwischen eingefügten geschäumten Isolator ±1 Ω beträgt.

Claims

Geschäumtes Koaxialkabel mit hoher Präzision, umfassend: einen Innenleiter mit einer Vielzahl von elektrisch leitfähigen Drähten, die miteinander verdrillt sind; einen geschäumten Isolator mit einer niedrigen dielektrischen Konstanten, der aus einem porösen Bandkörper hergestellt ist, der auf einem Außenumfang des Innenleiters gebildet ist; einen Außenleiter, der aus einer Anzahl von elektrisch leitfähigen dünnen Drähten hergestellt ist, die auf dem Außenumfang des geschäumten Isolators geflochten sind; und eine äußere Ummantelung, die aus Harz mit Hitzebeständigkeit hergestellt und auf dem Außenumfang des Außenleiters gebildet ist, worin die Präzision des Außendurchmessers des Innenleiters 4/1000 nun oder weniger beträgt; die Präzision der Außendurchmessergröße des geschäumten Isolators ± 0,02 mm beträgt, die Präzision der Außendurchmessergröße des Außenleiters ±2% des Außendurchmessermittelwertes beträgt, die Gestalt desselben als eine vollständig kreisrunde Gestalt gebildet ist; und die Präzision des Wellenwiderstandswerts zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter mit dem dazwischen eingefügten geschäumten Isolator ±1 Ω beträgt.
Geschäumtes Koaxialkabel mit hoher Präzision nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenleiter durch Verdrillen von silberplattierten Weichkupferdrähten gebildet ist, auf die eine Silberplattierung mit einer Präzision der Außendurchmessergröße von 2/1000 mm oder weniger und einer Dicke von 1 bis 3 μm aufgebracht worden ist.
Geschäumtes Koaxialkabel mit hoher Präzision nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der geschäumte Isolator durch Wickeln des porösen Bandkörpers auf den Außenumfang des Innenleiters mit einer Wickelung mit 1/2 Überlagerung gebildet ist, eine Änderung der Dicke des geschäumten Isolators nach dem Wickeln ±0,01 mm beträgt und eine Änderung des Außendurchmessers ±0,02 mm beträgt.
Geschäumtes Koaxialkabel mit hoher Präzision nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der geschäumte Isolator durch Wickeln des porösen Bandkörpers auf den Außen umfang des Innenleiters gebildet ist, so daß der poröse Bandkörper selbst nicht überlagert, die Breite des zu wickelnden porösen Bandkörpers das Dreifache der Außendurchmessergröße des geschäumten Isolators beträgt und die Präzision der Breite desselben ±1% beträgt.
Geschäumtes Koaxialkabel mit hoher Präzision nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der geschäumte Isolator mindestens die zwei oder mehr poröse Bandkörper aufweist, von denen jeder auf dem Außenumfang des Innenleiters mit einem Abstand in Bandbreite in derselben Richtung nicht überlagert.
Geschäumtes Koaxialkabel mit hoher Präzision nach einem der Ansprüche 3, dadurch gekennzeichnet, daß der geschäumte Isolator eine Außendurchmesserhalteschicht aufweist, die durch Wickeln eines Kunststoffbandkörpers auf den Außenumfang desselben konstruiert ist.
Geschäumtes Koaxialkabel mit hoher Präzision nach einem von Anspruch 3 bis Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Bandkörper ein gesinterter PTFE-Bandkörper mit einer Formänderung bei Druckverformung von 0,6% bis 0,8% in dem Fall aufweist, indem die Porosität desselben 60% oder mehr beträgt, die Präzision der Porosität ±5% beträgt, die Dickentoleranz ±3 μm beträgt und eine Druckspannung 0,24 bis 0,28 kg Gewicht beträgt.
Geschäumtes Koaxialkabel mit hoher Präzision nach einem von Anspruch 3 bis Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Bandkörper ein Polyethylen-Bandkörper mit einem Gewichtsmittelmolekulargewicht von 5.000.000 oder mehr ist, dessen Porosität 60% oder mehr beträgt, die Präzision der Porosität ±5% beträgt und die Dickentoleranz 3 μm beträgt.
Geschäumtes Koaxialkabel mit hoher Präzision nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenleiter aus einem Geflechtkörper aus doppelschichtigen, plattierten Weichkupferdrähten hergestellt ist, in denen eine Zinnlegierungsplattierung mit einer Dicke von 0,2 bis 0,5 μm auf einen silberplattierten Weichkupferdraht mit einer Dicke von 1 bis 3 μm aufgebracht ist, wodurch eine Außendurchmessertoleranz von ±2/1000 nun erhalten wird.
Geschäumtes Koaxialkabel mit hoher Präzision nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenleiter aus einem Geflechtkörper aus doppelschichtigen, plattierten Weichkupferdrähten gebildet ist, in denen eine Zinnlegierungsplattierung mit einer Dicke von 0,2 bis 0,5 μm auf einen nickelplattierten Weichkupferdraht mit einer Dicke von 1 bis 3 μm aufgebracht ist, wodurch eine Außendurchmessertoleranz von ±2/1000 nun erhalten wird.
Geschäumtes Koaxialkabel mit hoher Präzision nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinnlegierungsplattierung im wesentlichen aus Zinn und Kupfer besteht und der prozentuale Kupfergehalt 0,6% bis 2,5% beträgt.
Geschäumtes Koaxialkabel mit hoher Präzision nach einem von Anspruch 1, Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Außenleiter aufbauender Geflechtkörper geflochten wird, wenn die Anzahl von Flechtschüssen, die jeweils das Geflecht ausbauen, "einer darüber" und "einer darunter" ist.
Geschäumtes Koaxialkabel mit hoher Präzision nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Ummantelung eine Dicke aufweist, die das 0,5-fache oder mehr von derjenigen des Außenleiters ist, die Dickenpräzision 3/100 mm oder weniger beträgt und die den innigen Kontakt mit dem Außenleiter herstellende Kraft 20 g/mm² bei 23°C beträgt und sie durch Strangpressen eines FEP-Harzes gebildet ist.
Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Koaxialkabels mit hoher Präzision mit: einem Innenleiter; einem geschäumten Isolator, der auf dem Außenumfang des Innenleiters gebildet ist; und einem Außenleiter, der auf dem Außenumfang des geschäumten Isolators gebildet ist, wobei das Verfahren umfaßt: einen Aufwickelschritt zum Wickeln eines porösen Bandkörpers mit einer Porosität von 60% oder mehr um den Innenleiter der von einem Zuführabschnitt zugeführt wird, wodurch der geschäumte Isolator gebildet wird; einen Isolatorformschritt des Einbringens des im Aufwickelschritt gebildeten geschäumten Isolators in ein Preßwerkzeug mit einem vorab festgelegten Innendurchmesser, wodurch der Isolator mit einem vorab festgelegten Außendurchmesser und einer vollständig kreisförmigen Gestalt geformt wird; einen Flechtschritt zum Flechten einer Vielzahl von elektrisch leitfähigen dünnen Drähten auf dem Außenumfang des im Isolatorformschritt gebildeten geschäumten Isolators, wodurch der Außenleiter gebildet wird; und einen Außenleiterformschritt des Einbringens des im Flechtschritt gebildeten Außenleiters in ein Außenleiterwerkzeug mit einem vorab festgelegten Innendurchmesser, wodurch der Außenleiter mit einem vorab festgelegten Außendurchmesser und einer vollständig kreisrunden Gestalt gebildet wird.
Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Koaxialkabels nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolatorformschritt umfaßt: einen primären Formschritt des Einbringens des Isolators in ein primäres Preßwerkzeug mit einem vorab festgelegten Innendurchmesser, wodurch der Isolator geformt wird; und einen sekundären Formschritt des Einbringens des Isolators in ein zweites Preßwerkzeug mit einem vorab festgelegten Innendurchmesser, wodurch der Isolator geformt wird.
Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Koaxialkabels nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, ferner umfassend einen Außendurchmesserhalteschichtschritt zum Bilden einer sehr dünnen Außendurchmesserhalteschicht durch Wickeln der Schicht auf den Außenumfang des geschäumten Isolators, der gemäß dem Isolatorformschritt mit einem vorab festgelegten Außendurchmesser und einer vollständig kreisrunden Gestalt geformt ist.
Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Koaxialkabels nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenleiterformschritt umfaßt: einen primären Formschritt des Einbringens des Außenleiters in ein primäres Preßwerkzeug mit einem vorab festgelegten Innendurchmesser, wodurch der Leiter geformt wird; und einen sekundären Formschritt des Einbringens des Außenleiters in ein sekundäres Preßwerkzeug mit einem vorab festgelegten Innendurchmesser, wodurch der Leiter geformt wird.
Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Koaxialkabels nach Anspruch 14 oder Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenleiterformschritt den Außenleiter durch Drehen des Außenleiterpreßwerkzeugs mit einer vorab festgelegten Drehfrequenz formt.
Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Koaxialkabels nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenleiterformschritt Ultraschallschwingung auf das Außenleiterpreßwerkzeug anwendet und eine vorab festgelegte Schwingung in einer Außendurchmesserrichtung des Außenleiters anwendet, wodurch der Außenleiter geformt wird.
Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Koaxialkabels nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenleiterformschritt nach dem Flechtschritt vorgesehen ist, unmittelbar alleine vor dem Außenummantelungsbildeschritt der äußeren Ummantelung, die auf dem Außenumfang des Außenleiters gebildet wird, vorgesehen ist, oder sowohl als ein Schritt nach dem Flechtschritt als auch ein Schritt unmittelbar vor dem Außenummantelungsbildeschritt vorgesehen ist.
Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Koaxialkabels nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenleiterformschritt in dem Fall, in dem eine Reibungskraft zwischen dem in das primäre Preßwerkzeug eingebrachten Außenleiter und dem primären Preßwerkzeug gleich einem oder größer als ein vorab festgelegter Wert ist, das sekundäre Preßwerkzeug mit einer vorab festgelegten Drehfrequenz gedreht wird.
Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Koaxialkabels nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn eine Reibungskraft zwischen dem in das primäre Preßwerkzeug eingebrachten Außenleiter und dem primären Preßwerkzeug gleich einem oder größer als ein vorab festgelegter Wert ist, Ultraschallschwingung an das sekundäre Preßwerkzeug angelegt wird.